Numerische Simulation der schädigungswirksamen Beanspruchungsverläufe von Kopfbolzendübeln im Verbundbrückenbau unter natürlicher Verkehrsbeanspruchung

Cristian Gilcher beschäftigt sich mit dem Ermüdungsverhalten von Kopfbolzendübeln unter nicht ruhenden Belastungen im Verbundbrückenbau. Bisherige Arbeiten haben gezeigt, dass die Erfassung der Thematik auf Basis des allgemein eingeführten Nennspannungskonzeptes nicht hinreichend genau möglich ist. Es wird daher eine Methodik zur computergestützten Analyse auf Basis des Örtlichen Konzeptes entwickelt, mit deren Hilfe in Abgrenzung zu bisherigen Ansätzen eine Vielzahl relevanter Gesetzmäßigkeiten beim Ermüdungsverhalten unter realen Verkehrsbelastungen qualitativ und quantitativ erfasst werden können.
Neben den auftretenden Dübelkraft-Umlagerungen in einem Zweifeldträger kann auch das fortschreitende Betonversagen und die damit einhergehende Schlupfzunahme am Dübelfuß systematisch erfasst und bewertet werden. Mit Hilfe der entwickelten Komponenten wird u. a. eine Rückrechnung der Ergebnisse des Örtlichen Konzeptes auf das Nennspannungskonzept vorgenommen, die in Form von Schubspannungs-Wöhlerlinien aufbereitet werden. Untersuchungen zur Anwendbarkeit einer linearen Schadensakkumulationshypothese für Gesamtkollektive zeigen, dass unter Beachtung realitätsnaher Beanspruchungsmuster keine hinreichend genauen Lebensdauervorhersagen möglich sind – die generelle Anwendbarkeit des Nennspannungskonzeptes wird einer kritischen Bewertung unterzogen.
Anschließend wird ein neues, aus dem Örtlichen Konzept erarbeitetes Nachweiskonzept vorgeschlagen, das stochastische Einflüsse unterschiedlicher Kollektivformen implizit auf der Widerstandsseite berücksichtigt. Damit kann bei gleichzeitiger Steigerung der Genauigkeit die Komplexität der Nachweisführung deutlich reduziert werden. Ergänzend werden Anregungen für weitere erforderliche Forschungsarbeiten auf diesem Gebiet gegeben.