Kombinierte Betrachtung von Fahrbahnqualität, Lkw‐Achslasten und der Lebensdauer von Betonbrücken

Abstract Durch den steigenden Sanierungsbedarf von Straßenbrücken in Deutschland kommt der Planung für deren Erhalt und Neubau eine wachsende Bedeutung zu. Je genauer die vorhandenen Kenntnisse über die Einwirkungen sind, desto präziser können Prognosen der Lebensdauer eines Bauwerks sein. Dies trifft nicht nur im Brückenbau zu, auch im Automobilwesen werden im Zuge der Fahrzeugoptimierung detaillierte, zeitlich veränderliche Achslasten gemessen und simuliert. Einen besonderen Einfluss auf die ermittelten Achslasten hat die Fahrbahnqualität. Unter Verwendung dieser Daten und Simulationsmethoden ergibt sich für das Bauwesen die Fragestellung nach einem möglichen Zusammenhang zwischen Fahrbahnqualität und Lebensdauer einer Straßenbrücke. Durch höhere Anforderungen an die Fahrbahnqualität im Bereich von Brücken könnten dynamische Lasten reduziert und aufwendige Sanierungen des Tragwerks vermieden oder verzögert werden. Zur Untersuchung eines möglichen Zusammenhangs wird im Folgenden ein Vorgehen zur Bestimmung des Einflusses der Fahrbahnqualität auf die Lebensdauer von Straßenbrücken vorgestellt. Hierfür werden realitätsnahe Fahrbahnoberflächen generiert und dazu verwendet, an einem gekoppelten Bauwerk‐Fahrzeug‐System vereinfachte Achs‐ und Fahrzeugmodelle durch Fußpunktanregung in Schwingung zu versetzen. Die zeitlich veränderlichen Schnittgrößen des Bauwerks können darauf aufbauend rückgerechnet und auf ihr Schädigungspotenzial hin analysiert werden. Diese Methodik wird abschließend anhand eines Beispiels veranschaulicht. Es kann gezeigt werden, dass in diesem Fall ein deutlicher Zusammenhang zwischen Fahrbahnqualität und Lebensdauer erkennbar wird.