TY - JOUR
T1 - Unerwartete Ermüdungsrisse an Hauptträgern einer Eisenbahnbrücke – Dehnungsmessungen unter Betrieb und bruchmechanische Analyse
AU - Unterweger, Harald
AU - Derler, Christoph
N1 - Funding Information:
Ein besonderer Dank gilt der ÖBB-Infrastruktur für die finanzielle Förderung dieses Projekts. Ein Teil dieses Projekts stellt bereits einen Anteil an einem aktuellen, mehrjährigen Forschungsprojekt mit dem Titel „Rail4Future“, gefördert seitens der FFG als COMET-Projekt, mit dem Schwerpunkt Digitalisierung und Monitoring für zuverlässige Bauwerke im Zuge der Schieneninfrastruktur dar. In diesem Zusammenhang bedanken sich die Autoren bei den maßgebenden Personen seitens der ÖBB-Infrastruktur für die konstruktive Unterstützung und gute Zusammenarbeit (ohne Titel): Hüngsberg Alfred, Forstlechner Franz, Heissenberger Roman, Gasparin Gerald. Abschließend ergeht ein besonderer Dank auch an die eingebundenen Messtechnikfirmen mit den genannten Ansprechpartnern für die gute konstruktive Zusammenarbeit: i) Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik in Freiburg (Varfolomeev Igor) für die Materialversuche, ii) Revotec ZT GesmbH (Vospernig Michael) für die Dehnungsmessungen.
Publisher Copyright:
© 2023, Ernst und Sohn. All rights reserved.
PY - 2023/5
Y1 - 2023/5
N2 - An einer im Jahr 1960 erbauten und in Betrieb genommenen stählernen Eisenbahnbrücke zeigten sich an einigen Quersteifenanschlussdetails zum Hauptträgeruntergurt Ermüdungsrisse im Stegblech. Dies, obwohl das Anschlussdetail den damaligen Empfehlungen der nationalen Norm zum Ermüdungsnachweis entsprechend ausgeführt wurde. Im Beitrag werden die umfangreichen Dehnungsmessungen unter Bahnbetrieb dargestellt, die eine eindeutige Analyse des lokalen Spannungsfelds am kritischen Detailpunkt erlauben, mit einer möglichen Zuordnung zum Phänomen des distortion-induced fatigue cracking, jedoch mit unerwartet hohen resonanzartigen Biegebeanspruchungen im Stegblech. Mittels bruchmechanischer Analyse und Einbindung der Messwerte für die globalen und lokalen Spannungsfelder aus Bahnbetrieb sowie der bruchmechanischen Kennwerte aus entnommenen Materialproben erfolgte eine Beurteilung der noch verbleibenden Restlebensdauer. Dabei zeigten sich positive Ergebnisse, die auch in Zukunft einen uneingeschränkten Bahnbetrieb erlauben. Es zeigte sich jedoch auch, dass die komplexe Mixed-Mode-Beanspruchung am Riss erfasst werden muss und eine alleinige Erfassung des sog. Mode I, der alleinigen Querzugbeanspruchung an der Rissspitze, mitunter unsichere Ergebnisse liefern würde
AB - An einer im Jahr 1960 erbauten und in Betrieb genommenen stählernen Eisenbahnbrücke zeigten sich an einigen Quersteifenanschlussdetails zum Hauptträgeruntergurt Ermüdungsrisse im Stegblech. Dies, obwohl das Anschlussdetail den damaligen Empfehlungen der nationalen Norm zum Ermüdungsnachweis entsprechend ausgeführt wurde. Im Beitrag werden die umfangreichen Dehnungsmessungen unter Bahnbetrieb dargestellt, die eine eindeutige Analyse des lokalen Spannungsfelds am kritischen Detailpunkt erlauben, mit einer möglichen Zuordnung zum Phänomen des distortion-induced fatigue cracking, jedoch mit unerwartet hohen resonanzartigen Biegebeanspruchungen im Stegblech. Mittels bruchmechanischer Analyse und Einbindung der Messwerte für die globalen und lokalen Spannungsfelder aus Bahnbetrieb sowie der bruchmechanischen Kennwerte aus entnommenen Materialproben erfolgte eine Beurteilung der noch verbleibenden Restlebensdauer. Dabei zeigten sich positive Ergebnisse, die auch in Zukunft einen uneingeschränkten Bahnbetrieb erlauben. Es zeigte sich jedoch auch, dass die komplexe Mixed-Mode-Beanspruchung am Riss erfasst werden muss und eine alleinige Erfassung des sog. Mode I, der alleinigen Querzugbeanspruchung an der Rissspitze, mitunter unsichere Ergebnisse liefern würde
KW - analysis and calculation
KW - distortion-induced fatigue
KW - fatigue
KW - fracture mechanics
KW - refurbishment, maintenance and extension
KW - steel bridges
KW - steel railway bridge
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85153051778&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1002/stab.202300005
DO - 10.1002/stab.202300005
M3 - Artikel
AN - SCOPUS:85153051778
SN - 0038-9145
VL - 92
SP - 298
EP - 317
JO - Stahlbau
JF - Stahlbau
IS - 5
ER -