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Bauingenieur - Ausgabe 11-2018, S. 429-437

Ermüdungsuntersuchungen an Verbundträgern mit Verbunddübelleisten und nachgiebiger Verbundfuge mittels Stabwerkmodellen

Im Verbundbrückenbau werden neben Kopfbolzendübeln immer häufiger Verbunddübelleisten verwendet, die in Deutschland bauaufsichtlich zugelassen sind. Mit dem aktuellen Ermüdungskonzept sollen Ermüdungsschäden von Stahl und Beton vermieden werden. Hinsichtlich der positiven Ermüdungseigenschaften der Verbunddübelleiste in Klothoidenform birgt die Berücksichtigung von Ermüdungsschäden einzelner Verbunddübel, die zu einer Umverteilung der Dübelkräfte hin zu weniger belasteten Verbunddübeln im Verbundträger führt, große ökonomische Potenziale.
Die Ermüdungsuntersuchung von Verbundträgern mit Finite-Elemente-Programmen gestaltet sich aufgrund der hohen Lastwechselzahlen schwierig, da schon die Rechenkapazität einer einzelnen Belastungssimulation enorm ist. Daher wird in diesem Beitrag ein Stabwerkmodell mit nichtlinearen Federn vorgestellt und validiert, welches die Ergebnisse der FE-Berechnung im Bruchteil einer Sekunde reproduzieren kann. Mit diesem Modell ist es möglich, eine Vielzahl an Lastwechseln zu simulieren, Umlagerungseffekte zu berücksichtigen und die Grundlage zur Herleitung eines ökonomischeren Ermüdungskonzepts zu schaffen.

Fatigue investigations on composite beams with composite dowels and flexible composite joint using framework models

In addition to headed studs, composite dowels, which are approved by the German technical approval, are increasingly being used in composite bridge construction. The current fatigue concept prevents fatigue damage to steel and concrete. With regard to the positive fatigue characteristics of composite dowels in clothoid form, the consideration of fatigue damage of individual composite dowels, which leads to a redistribution of the dowel forces towards less stressed composite dowels in the composite beam, holds great economic potentials.
The fatigue analysis of composite beams with finite element programs is difficult due to the high number of cycles, since the computing capacity of a single load simulation is enormous. Therefore, this article introduces and validates a nonlinear spring framework model that can reproduce the FE calculation results in a fraction of a second. With this model it is possible to simulate a great number of load changes, to take into account rearrangement effects and to create the basis for the derivation of a more economical fatigue concept.

Autor(en):
Wolters, K.; Feldmann, M.

Der vollständige Beitrag ist erschienen in:
Bauingenieur 11-2018, Seite 429-437
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