In September 2000 the DAfStb issued a technical recommendation for the experimental assessment of structural safety and usability of concrete structures. By now, the influence of pavement or floor layers and of other factors on the load carrying capacity is not known exactly. In this thesis, it has been investigated how road pavements, the geometry and bridge caps reduce the actions on concrete bridge structures and how these influences should be taken into account in the experimental evaluation of the bending capacity by an additional test load increment. In co-operation with a local authority in Stralsund, Germany, comprehensive loading test could be performed at an abandoned concrete bridge with prefabricated girders. Between loading cycles, the pavement has been stepwise disassembled. In addition, the ultimate load of the structure as well as of an individual girder has been determined in fracture tests. By means of a hybrid analysis, i.e. a numerical simulation supported by experimental data, the influences of the pavement layers have been determined. These results were verified by experimental observations obtained in past bridge tests. The influence of the pavement layers on the load carrying capacity appeared to be as high as 28% at the maximum for the bridges investigated. Since the loading vehicle BELFA has been completed in March 2001, test loads can be applied now self-securing to bridges in the so-called large load circuit, i.e. the structure is loaded including supports and foundation. The technical concept, the principle and possible applications of the BELFA are described. The results presented will allow to determine the additional test load increment for compensating the influence of pavement layers, structural geometry and bridge caps in future experimental safety evaluations. For this analysis, the exact geometry of the structure, the thickness of the pavement layers as well as their material properties, especially the modulus of elasticity, have to be known. Guidelines for the analysis procedure as well as for simplifying assumptions are given. / Experimentelle Nachweise der Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit von Betonbauwerken sind seit September 2000 in einer DAfStb-Richtlinie geregelt. Der Einfluss mittragender Aufbauschichten und anderer Faktoren war bisher quantitativ unbekannt. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, wie Straßenbeläge, Bauwerksgeometrie und Kappen die Beanspruchung der Tragkonstruktion von Massivbrücken mindern und im experimentellen Nachweis der Biegetragsicherheit durch eine Überlast zu berücksichtigen sind. In Zusammenarbeit mit dem Straßenbauamt Stralsund konnten an einer Fertigteilträgerbrücke Belastungsversuche mit sukzessivem Rückbau des Fahrbahnaufbaus sowie Bruchversuche am Gesamtsystem und an ausgebauten Fertigteilträgern mit Ortbetonergänzung erfolgen. Mit Hilfe der hybriden Statik, also der Modifikation und Evaluation von Rechnungen anhand experimentell erlangter Messwerte, wurden die Einflüsse der Aufbauschichten quantifiziert und durch Auswertung weiterer Brückenbelastungsversuche verifiziert. Der Einfluss der Aufbauschichten betrug bei den untersuchten Brücken bis zu 28%. Seit der Inbetriebnahme des Belastungsfahrzeuges BELFA im März 2001 können Versuchlasten auch im großen Kräftekreislauf, d.h. am Gesamtsystem einschließlich Auflager- und Gründungssituation, selbstsichernd aufgebracht werden. Die Entwicklung des BELFA, seine Funktionsweise und seine Einsatzmöglichkeiten werden erläutert. Mit den Ergebnissen dieser Arbeit ist es zukünftig möglich, die notwendige Überlast bei Belastungsversuchen zur Kompensation der Einflüsse aus Straßenbelag, Bauwerksgeometrie und Kappen mit genauem Aufmaß der Bauwerksgeometrie und der Schichtdicken sowie mit ingenieurmäßigem Abschätzen der Materialkennwerte (E-Moduli) hinreichend genau zu bestimmen. Handlungsempfehlungen geben Hinweise zur generellen Vorgehensweise sowie für vereinfachte Rechenannahmen.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:24260 |
| Date | 03 July 2003 |
| Creators | Gutermann, Marc |
| Contributors | Opitz, Heinz, Stritzke, Jürgen, Steffens, Klaus |
| Publisher | Technische Universität Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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