Simulation des Bruchankündigungsverhaltens bei älteren Spannbetonbrücken mit Sprödbruchgefahr und Umlagerungen

Für sichere Tragwerke ist ein Ankündigungsverhalten vor einem Versagen von essenzieller Bedeutung. Dieses ist gegeben, wenn vor dem Verlust der Tragfähigkeit Verformungen auftreten, die sich am Bauwerk durch, zum Beispiel Rissbildung, anzeigen. Bis in die 1960er Jahre kamen im Spannbetonbau Spannstähle zum Einsatz, welche durch ihre chemische Zusammensetzung ein erhöhtes Gefährdungspotenzial gegenüber Spannungsrisskorrosion aufweisen. Infolge der Materialschädigung durch die Spannungsrisskorrosion kann ein unangekündigtes, sprödes Versagen der Spannbetontragwerke die Folge sein. Im Zuge dieser Diplomarbeit werden die bestehenden Nachweismodelle für den Nachweis des Ankündigungsverhaltens von Spannbetonbauwerken analysiert und deren Schwachstellen ermittelt. Unter Anwendung softwaregestützter Berechnungen mit der Finite Element Methode werden die Spannungsverläufe in den Spannstählen näher betrachtet. Aus diesen Erkenntnissen werden Grundlagen für ein überarbeitetes Nachweisverfahren zur Ermittlung des Ankündigungsverhaltens von Spannbetontragwerken erarbeitet. Die bereits existierenden Nachweismodelle sowie die neu erarbeiteten Ansätze werden anhand einer fiktiven Spannbetonbrücke mit einem zweifeldrigen Durchlaufsystem als Hohlkastenquerschnitt nachgerechnet. Anschließend werden die Ergebnisse verglichen. Anhand der gewonnenen Erkenntnisse wird ein Ausblick für die weitere Bearbeitung dieses Themas gegeben.For safe structures, an indicational behaviour prior to a failure is essential. For this kind of behaviour, it is necessary that deformations can be seen beforehand a loss of bearing capacity. These deformations can be indicated by cracks on the building. Until the 1960s, prestressing steel, which are especially at risk for stress crack corrosion, have been used for the construction of prestressed concrete structures. Following the damaging of the material, a brittle failure without prior warning can occur. The existing detection methods for the proof of indicational behaviour of prestressed structures are analysed in this thesis. Using software for finite element analysis, a close look at the flow of stress inside the prestressing steel is taken. Following this information, basics for a revised detection method for the proof of indicational behaviour are developed. The existing and new detection methods are applied to a deemed prestressed concrete bridge. This structure is a two-fielded live storage system with a box girder bridge. The results will be compared. Based on the gained insight an outlook for the further processing of this topic is given.vorgelegt von: Thomas RiedlWien, FH Campus Wien, Masterarb., 2019(VLID)446776