Am 1. November 2006 wurde das 50-jährige Bestehen des Instituts für Massivbau der Leibniz Universität Hannover gefeiert. Aus diesem Anlass veranstaltete das Institut ein Festkolloquium. Die historische Entwicklung des Instituts wurde von Jürgen Lierse dargestellt. Jürgen Grünberg gab einen Überblick über die Lehre und Forschung des Instituts für Massivbau. Die Möglichkeiten des Instituts zu experimentellen Bauwerksuntersuchungen mit Tragsicherheitsbewertung wurden von Michael Hansen dargelegt.

Die vorliegende Arbeit konzentriert sich auf zwei Schwerpunktbereiche. Ein Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung von Berechnungsalgorithmen zur wirklichkeitsnahen Ermittlung der Temperatur- und Spannungsfelder infolge der Wärmefreisetzung während der Hydratation und deren Implementierung in das Programmsystem ANSYS. Der zweite Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Analyse und Interpretation von Temperatur- und Dehnungsmesswerten einer abschnittsweise hergestellten massiven Schleusenwand und der zugehörigen Ergebnisse von numerischen Vergleichsrechnungen.

Die Ermüdung der Betontragwerke basiert auf einer linearen Schädigungshypothese. Dabei wird der tatsächliche, stark nichtlineare Ermüdungsprozess nicht ausreichend erfasst. In der vorliegenden Arbeit wird eine Vorgehensweise zur Beschreibung der Steifigkeits- und Schädigungsentwicklung unter mehrstufiger Ermüdungsbeanspruchung beschrieben.

Der Betrieb der Eisenbahn, speziell der Hochgeschwindigkeitsverkehr, erfordert Trassen mit großen Radien, kleinen Gradienten und weichen Übergängen zwischen Kuppen und Wannen. Um dies zu gewährleisten ist unter anderem eine Vielzahl von Brücken mit zum Teil großen Tragwerkslängen erforderlich. Jeder Übergang zwischen dem Dammbereich und der Brücke stelle eine mögliche Störstelle dar, insbesondere dann, wenn ein Schienenauszug erforderlich wird, um die Zwangkräfte in den Schienen, hervorgerufen durch die Verformung der Brücke, zu reduzieren. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden die physikalischen Zusammenhänge erörtert und verbesserte Berechnungsmethoden dargestellt, die detaillierter als bisherige Modelle auf die realen Verhältnisse der Kopplung zwischen Gleis und Brücke eingehen. Es werden die Einflüsse maßgeblicher Randbedingungen aufgezeigt und diskutiert. Die wesentliche Ursache für die Zwangkräfte in den Schienen resultieren aus der klimatischen Temperatureinwirkung auf die Schienen und das Brückentragwerk. Daher sind die erforderlichen Grundlagen für eine Temperaturanalyse von Eisenbahnbrücken und Schienen zusammenfassend dargestellt und speziell für Eisenbahnbrücken in Massivbauweise aufbereitet worden. Durchgeführte Sensitivitätsanalysen hinsichtlich der Randbedingungen und Materialparameter lassen den Einfluss von Berechnungsannahmen auf das nichtlineare Temperaturfeld von Betonhohlkastenbrücken erkennen, womit eine allgemeine Wertung von Berechnungsannahmen bei der Temperaturanalyse von Brücken möglich wird. Die numerische Analyse unter Verwendung der entwickelten Modelle zur Längskraftabtragung im Vergleich zu ausgewerteten Messergebnissen zeigt, dass die Berechnungsvorschriften der DS 804 hinsichtlich der Längskraftabtragung bei Eisenbahnbrücken unter Temperatureinwirkung zu ungünstigeren Ergebnissen führen, als sich dies aus den vorliegenden Langzeitmessungen ableiten lässt.

Menschliche Fehlhandlungen sind zwar unvermeidbar, doch werden ihr Auftreten und ihre Auswirkungen auf die Tragwerkszuverlässigkeit durch Kontrollen wesentlich reduziert. Daher sind entsprechende Überwachungsmaßnahmen in der Planungs- und Ausführungsphase ein notwendiges Mittel der Schadensminimierung. Diese Art der Überwachung dient der Vermeidung von Fehlern, geht jedoch nicht in probabilistische Analysen ein. In den durchgeführten zuverlässigkeitstheoretischen Untersuchungen werden stattdessen überwachungsbedingte Unterschiede in den Bauteilfestigkeiten und -abmessungen behandelt.

Die Ermüdung der Betontragwerke basiert auf einer linearen Schädigungshypothese. Dabei wird der tatsächliche, stark nichtlineare Ermüdungsprozess nicht ausreichend erfasst. In der vorliegenden Arbeit wird eine Vorgehensweise zur Beschreibung der Steifigkeits- und Schädigungsentwicklung unter mehrstufiger Ermüdungsbeanspruchung beschrieben.

Der Betrieb der Eisenbahn, speziell der Hochgeschwindigkeitsverkehr, erfordert Trassen mit großen Radien, kleinen Gradienten und weichen Übergängen zwischen Kuppen und Wannen. Um dies zu gewährleisten ist unter anderem eine Vielzahl von Brücken mit zum Teil großen Tragwerkslängen erforderlich. Jeder Übergang zwischen dem Dammbereich und der Brücke stelle eine mögliche Störstelle dar, insbesondere dann, wenn ein Schienenauszug erforderlich wird, um die Zwangkräfte in den Schienen, hervorgerufen durch die Verformung der Brücke, zu reduzieren. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden die physikalischen Zusammenhänge erörtert und verbesserte Berechnungsmethoden dargestellt, die detaillierter als bisherige Modelle auf die realen Verhältnisse der Kopplung zwischen Gleis und Brücke eingehen. Es werden die Einflüsse maßgeblicher Randbedingungen aufgezeigt und diskutiert. Die wesentliche Ursache für die Zwangkräfte in den Schienen resultieren aus der klimatischen Temperatureinwirkung auf die Schienen und das Brückentragwerk. Daher sind die erforderlichen Grundlagen für eine Temperaturanalyse von Eisenbahnbrücken und Schienen zusammenfassend dargestellt und speziell für Eisenbahnbrücken in Massivbauweise aufbereitet worden. Durchgeführte Sensitivitätsanalysen hinsichtlich der Randbedingungen und Materialparameter lassen den Einfluss von Berechnungsannahmen auf das nichtlineare Temperaturfeld von Betonhohlkastenbrücken erkennen, womit eine allgemeine Wertung von Berechnungsannahmen bei der Temperaturanalyse von Brücken möglich wird. Die numerische Analyse unter Verwendung der entwickelten Modelle zur Längskraftabtragung im Vergleich zu ausgewerteten Messergebnissen zeigt, dass die Berechnungsvorschriften der DS 804 hinsichtlich der Längskraftabtragung bei Eisenbahnbrücken unter Temperatureinwirkung zu ungünstigeren Ergebnissen führen, als sich dies aus den vorliegenden Langzeitmessungen ableiten lässt.