Evaluierung der dynamischen Systemeigenschaften von einfeldrigen Stahlbeton‐Eisenbahnbrücken: Messtechnische Bestimmung der dynamischen Kennwerte für zwei Versuchsbrücken im gerissenen und ungerissenen Zustand bei unterschiedlichen Ausbauzuständen. Issue 6 (1st March 2020)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Vospernig, Michael; Reiterer, Michael
• Is Part Of: Beton- und Stahlbetonbau. Volume 115:Issue 6(2020)
• Page Start: 424
• Page End: 437
• Publication Date: 2020-03-01
• Subjects: Einfeldplatte -- Eigenfrequenz -- Lehrsche Dämpfung -- Einmassenschwinger -- Amplitudenfrequenzgang; single span slab -- eigenfrequency -- Lehr's damping ratio -- single degree of freedom oscillator -- amplitude‐frequency spectra; Brücken -- Dynamische Einwirkungen -- Versuche; Reinforced concrete construction -- Periodicals; 624.18341
• DOI: 10.1002/best.201900093
• Languages: English
• ISSNs: 0005-9900

Abstract

Abstract: Dynamische Berechnungen von Zugüberfahrten für kurze einfeldrige Eisenbahnbrücken führen oft zu einem Überschätzen der Tragwerksantwort im Resonanzfall. Bei Vergleichsmessungen an realen Stahlbetontragwerken kann festgestellt werden, dass dynamische Kenngrößen wie die Eigenfrequenzen und die Lehrschen Dämpfungen von den Vergleichsgrößen im Rechenmodell stark abweichen. Nach Einbeziehung der messtechnisch ermittelten dynamischen Kenngrößen in das Rechenmodell können die dynamischen Nachweise sehr oft positiv geführt werden. Zur Erzielung einer besseren Übereinstimmung von Messung und Berechnung werden in der gegenständlichen Untersuchung an zwei Versuchsbrücken die dynamischen Kenngrößen im Zuge einer Messkampagne bei unterschiedlichen Ausbauzuständen ermittelt. Dabei liegt das Hauptaugenmerk darauf, die Steifigkeit und Systemdämpfung beeinflussenden Parameter abzuleiten, die mit der Bauform der Versuchsbrücken in Verbindung stehen. An den beiden Versuchsbrücken, in Form von einfeldrigen Stahlbetonplatten, werden Messungen der Tragwerksantwort mit der krafterregten Schwingungsanregungsmethode durchgeführt, wobei ein Tragwerk im ungerissenen und eines im gerissenen Zustand untersucht wird. Die Änderungen der dynamischen Kenngrößen infolge Ausbaulasten, temperaturbedingter jahreszeitlicher Schwankungen und Konstruktionsdetails werden dokumentiert und Vorschläge für die Anpassung in der Modellierung für die dynamischen Berechnungen werden angeführt. Abstract: Evaluation of the dynamic system characteristics for single span concrete railway bridges – Determination of dynamic parameters due to measurements on two test bridges in cracked and uncracked state with variations of the dead load Structural dynamic analysis of short single span railway bridges due to passing trains often overestimate the structural response. Consequent measurements on concrete bridges are performed to evaluate the dynamic parameters such as the eigenfrequency and Lehr's damping ratio. These parameters strongly deviate from the parameters of the structural model. Analysis with the proper parameters lead to realistic results regarding the structural responses. To receive more realistic results in course of a dynamic analysis, investigations on two concrete slab test bridges are established. The main concern in the investigations focuses on changes of the stiffness and damping parameter due to alteration on the test bridge characteristics. Both structures are excited by force controlled long stroke shakers to determine the dynamic response. During the measurement campaign one concrete slab bridge is tested in a crack free state whereas the other one is tested in a cracked state. Changes of the dynamic parameters due to dead load, temperature changes and structural adjustments are documented and recommendations for a meaningful model updating to enhance the dynamic analysis are performed.