Carbonzugglieder unter statischer und nicht ruhender Beanspruchung

Abstrakt Für eine dauerhaft leistungsfähige und resilient verfügbare Brückeninfrastruktur werden konstruktive Lösungen benötigt, die hohen Verkehrsbeanspruchungen zuverlässig standhalten und durch Ressourcenschonung zum Klimaschutz beitragen. Netzwerkbogenbrücken bieten für Stützweiten bis über 300 m durch schlanke, vorwiegend normalkraftbeanspruchte Haupttragglieder eine effiziente und verformungsarme Tragwerkslösung, wobei die gekreuzt angeordneten Hänger hohen Lastwechselamplituden ausgesetzt sind. Carbonzugglieder haben sich aufgrund ihrer hohen Ermüdungs‐ und Zugfestigkeit bereits erfolgreich als Hänger in Netzwerkbogenbrücken bewährt, sind derzeit jedoch nicht bauaufsichtlich geregelt. Für erste Anwendungen erfolgte der Nachweis der Tragfähigkeit über projektspezifische, vom Bauherrn finanzierte Bauteilversuche. Aus Kostengründen wurden die im Rahmen einer Zustimmung im Einzelfall (ZiE) durchgeführten Ermüdungsversuche beendet, sobald eine ausreichende Ermüdungsfestigkeit nachgewiesen war – der tatsächliche Ermüdungswiderstand blieb unbekannt. Im Verbundforschungsvorhaben NeZuCa (Netzwerkbogenbrücken mit Zuggliedern aus Carbon) wurde nun erstmals eine umfassende experimentelle Datengrundlage an realmaßstäblichen Prüfkörpern zur Bestimmung des Ermüdungswiderstandes geschaffen. Die gewonnenen Versuchsdaten, eine erweiterte Methode zur Bestimmung und Auswertung der Bauteilsteifigkeiten sowie die Ableitung einer Ermüdungsversagensfunktion werden im vorliegenden Beitrag vorgestellt.