Vermoeiingslevensduurberekening bij grote scheuren in stalen platen

Veel stalen bruggen in Nederland hebben een zogenoemd orthotroop rijdek (een rijde met troggen en dwarsliggers als verstijving), zoals weergegeven in figuur 5.1. Ook het de van de Brienenoordbrug bestaat uit een orthotroop rijdek. Vanwege vermoeiingssc euren moest het brugdek van de ophaalbrug in de Brienenoordbrug reeds binnen enkele jaren na ingebruikstelling vervangen worden (1]. Uit onderzoek is gebleken dat ook in het dek van een aantal andere bruggen vermoeiingsscheuren aanwezig zijn. Dit was aanleiding om de levensduur van deze rijdekken te analyseren. In de literatuur (2 en 3] zijn gegevens beschikbaar over voorspellingen van de levensduur van stalen platen met semi-elliptische scheuren tot een diepte a van 0,5 maal de plaatdikte (zie figuur 5.2). Uit analyse is echter gebleken dat er nog een aanzienlijke resterende vermoeiingslevensduur aanwezig is na het bereiken van een scheur met deze diepte. Om de restlevensduur te bepalen van een dek met vermoeiingsscheuren heeft Rijkswaterstaat het initiatief genomen een project te starten voor dit probleem. In het kader van dit project heeft TNO Bouwen Ondergrond numeriek onderzoek gedaan. Met de resultaten van dit onderzoek is een model opgesteld, dat gebaseerd is op breukmechanica. Het model is vergeleken met de uitkomsten van experimenten. Vanwege de complexiteit van het probleem is het onderzoek opgedeeld in een aantal fasen. In de eerste fase is de haalbaarheid van het onderzoek beschouwd. Dit heeft geresulteerd in een positieve uitkomst. In de tweede fase is een numeriek scheurgroeimodel ontwikkeld voor eer. brede vlakke plaat (zonder verstijvers) met een centrale, semi-elliptische scheur en belast op vierpuntsbuiging. In volgende fasen wordt de scheurgroei van een plaat met troggen en een plaat met troggen en dwarsverstijvers onderzocht. Dit artikel behandelt de resultaten van fase twee