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Symbolfoto: Das AIT ist Österreichs größte außeruniversitäre Forschungseinrichtung

MOSIB

Modellierung Schwinggeschwindigkeit in Brückenlängsfuge

Die Auswirkungen von Verkehrserschütterungen bei Betonierarbeiten an einer neu gebauten Autobahnbrücke wurden im Projekt MOSIB (2016-2019) im Rahmen von Auftragsforschung für die ASFINAG untersucht.

Die Bauarbeiten an bestehenden Brücken müssen oft ohne Verkehrsunterbrechungen durchgeführt werden. Bei Brückenverbreiterungsarbeiten oder beim Schließen von Arbeitsfugen ist der aushärtende Beton verkehrsbedingten Erschütterungen ausgesetzt. Je nach Amplitude der Schwinggeschwindigkeit kann das Material dadurch dauerhaft geschädigt werden.

In dieser Studie wurden Faktoren untersucht, die die Amplitude der verkehrsbedingten Schwingungen einer Plattenbrücke auf der Autobahn A23 in Wien beeinflussen, die in mehreren Bauphasen umgebaut wurde. Mit Hilfe transienter dynamischer Simulationen wurde der Einfluss von Fahrgeschwindigkeit, Fahrzeugmasse und Fahrbahnebenheit analysiert. Gemessene Fahrbahnprofildaten, die durch hochauflösendes Laserscanning der Fahrbahnoberfläche mit dem mobilen Labor RoadSTAR erfasst wurden, kamen in FEM-Simulationen zum Einsatz. Brückenresonanzeigenschaften wurden durch Schwingungsmessungen verifiziert.

Während Brückenauslenkungen und -dehnungen hauptsächlich durch die Fahrzeugmasse beeinflusst werden, werden die Schwinggeschwindigkeiten in erster Linie durch das Straßenprofil bestimmt. Die prognostizierten Schwinggeschwindigkeiten wurden mit einem aus der Literatur entnommenen Grenzwert verglichen, dessen Einhaltung zu keiner Beeinträchtigung des jungen Betons führen sollte. Die Ergebnisse dienten als Entscheidungsgrundlage für die Auswahl geeigneter Maßnahmen während der kritischen Erhärtungsphase des Betons in der Anschlussfuge (siehe Ralbovsky et. al. a, b, 2020), so dass die Gesamtbaukosten gesenkt und Bauzeit eingespart werden konnte.

Auftraggeber: ASFiNAG