Stahlbetonstützen semi-integraler Talbrücken
Projektdaten
|
Titel | Title |
Kurzfassung
Die semi-integrale Scherkondetalbrücke mit monolithisch angeschlossenen Stützen
Die überwiegende Mehrheit der Straßen- und Eisenbahnbrücken in Deutschland wird in Stahlbeton- und Spannbetonbauweise ausgeführt. Neben der konventionellen Lagerung kommen dabei zunehmend auch semi-integrale Brücken zum Einsatz. Diese Bauweise bietet mehrere Vorteile, insbesondere in Bezug auf vorhandene Tragreserven, einen geringeren Wartungsaufwand sowie eine erhöhte Dauerhaftigkeit der Bauwerke. Semi-integrale Brücken stellen ein statisch unbestimmtes System dar, was einen erhöhten Berechnungsaufwand nach sich zieht. Zudem treten infolge von Überbauverkürzungen und -verlängerungen Pfeilerkopfverschiebungen auf, die zu Zwangsschnittgrößen in den Pfeilern führen. Für die Konzeption der monolithisch angeschlossenen Stützen fehlt bislang ein allgemein anerkanntes Entwurfs- und Bemessungsmodell, sodass häufig Zustimmungen im Einzelfall oder unternehmensinterne Genehmigungsverfahren erforderlich sind.
Ziel des DFG-Forschungsprojektes MonoStütze ist die Entwicklung eines Entwurfsmodells für monolithisch angeschlossene Stahlbetonstützen semi-integraler Brücken. Dabei wird eine verformungsinduzierte Bemessung zugrunde gelegt, bei der insbesondere die Normalkraft sowie die Pfeilerkopfverschiebung als maßgebende Einwirkungen berücksichtigt werden. Zur Vereinfachung der komplexen Systemzusammenhänge wird die Problemstellung auf ein geeignetes Ersatzmodell reduziert. Auf dieser Grundlage kann ein linearer, iterationsfreier Entwurfsprozess entwickelt werden, der eine praxisnahe und effiziente Anwendung im Entwurf ermöglicht.
Zur Untersuchung des Systemverhaltens werden umfangreiche numerische Analysen auf Querschnitts- und Bauteilebene sowohl im Grenzzustand der Tragfähigkeit als auch insbesondere im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit durchgeführt. Ergänzend dazu erfolgen experimentelle Untersuchungen, die der Ermittlung der Momenten-Krümmungs-Beziehung dienen. Darüber hinaus wird das reale Trag- und Verformungsverhalten von Stützen unter kombinierter Normalkraft- und Verschiebungseinwirkung experimentell abgebildet und ausgewertet.