Kombination von Anregungs-, Messungs- und Auswertemethoden zur Ermittlung dynamischer Kennwerte von Eisenbahnbrücken
Die Bestimmung der dynamischen Eigenschaften von Eisenbahnbrücken ist wichtig für die Beurteilung von Bauwerken von Hochgeschwindigkeitsstrecken, um z.B. die Eignung ihrer Konstruktionen für wechselnde Betriebsbedingungen wie neue Zugtypen oder Änderungen zu höheren Zuggeschwindigkeiten zu zeigen.
Neben der Bestimmung von Eigenfrequenzen und Eigenformen kann die Ermittlung der Dämpfung und ihres nichtlinearen Verhaltens notwendig sein, um das Kriterium der begrenzten Schotterbeschleunigung (Entgleisung) zu erfüllen. Die Bewertung der Brückendämpfung der realen Struktur ist eine besonders anspruchsvolle Aufgabe, wenn es sich um steife Strukturen (z.B. Rahmenbrücken mit kurzen Spannweiten) handelt, bei denen konventionelle Methoden wie Umgebungsschwingungsüberwachung oder Aufprallversuche nach Zugüberfahrt eingesetzt werden. Außerdem können die Ergebnisse von Messungen, die von verschiedenen Betriebsmessteams/Auftragnehmern durchgeführt wurden, aufgrund unterschiedlicher Methoden bei der Auswertung der Daten voneinander abweichen.
Das vom Ingenieurbüro REVOTEC, AIT und der Technischen Universität Wien durchgeführte Projekt KOMET (finanziert von den Österreichischen Bundesbahnen - Abteilung ÖBB-Infrastruktur AG) zielte darauf ab, das Potential und den Nutzen der Bewertung dynamischer Parameter und ihres nichtlinearen Verhaltens mittels Zwangsanregung aufzuzeigen. Ein weiterer Schwerpunkt des Projektes war die Verbesserung der Vergleichbarkeit von Messungen zur Definition eines Leitfadens für verschiedene Auftragnehmer.
Die Projektergebnisse basierten auf errichteten Eisenbahnbrücken mit kurzer bis mittlerer Spannweite, meist Rahmenbrücken. Durch den Vergleich der Ergebnisse mit verschiedenen Methoden der Zwangsanregung (Sandsack, Impulshammer, unterschiedliche Größe der Erreger [kleiner Langhubschüttler Fdyn=0,5 kN bis zu unserem Mobilen Seismischen Simulator Fdyn=25 kN]) wurden die Vorteile und Anwendbarkeit der einzelnen Methoden aufgezeigt und eine neue Bestimmungsmethode für die Brückendämpfung vorgeschlagen. Darüber hinaus wurde ein neuer Vorschlag für die Dämpfung von Rahmenbrücken gemacht. Die Projektergebnisse wurden für die neuen Richtlinien ÖBB RL 8.01.04 und 8.01.05 - Brückendynamische Analyse und Messung von Hochgeschwindigkeits-Eisenbahnbrücken verwendet.
