In diesem Buch wird das Verformungsverhalten von ermüdungsbeanspruchtem Beton untersucht. Die Untersuchungen basieren auf der Hypothese, dass infolge der Ermüdungsbeanspruchung elastische, viskose, thermische und schädigungsinduzierte Dehnungen im Beton auftreten. Es wird ein additives Dehnungsmodell entwickelt und die gemessenen Dehnungen ermüdungsbeanspruchter Betonproben zerlegt und analysiert. Auf diese Weise werden neue Erkenntnisse zum Dehnungsverhalten von ermüdungsbeanspruchtem Beton gewonnen.

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.

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.

The book presents current research attempts to solve the problem of seismic retrofitting and strengthening of reinforced concrete (RC) beam-column joints. After introducing two innovative energy dissipation devices such as Multi Functional Corbels (HMFC) and Harmonica Damper Plates (HHDP), a third innovative retrofitting Technique using Frictional-Bending Damper Plates is proposed. It is experimentally evaluated and Its effectiveness and reliability is investigated through a numerical analysis.

Der Zusammenhang zwischen der Sicherheit eines Bauwerks auf der einen und der Überprüfung seines Zustandes und Messung seiner Beanspruchung auf der anderen Seite ist nicht neu. In vielen Bereichen des Bauwesens finden dafür entsprechende Untersuchungen statt. Diese verfolgen einerseits das Ziel, die auf das Bauwerk wirkenden Einwirkungen genauer einschätzen zu können. Aus diesem Grund werden einige Einwirkungen unmittelbar mit Sensoren erfasst (z. B. Temperatur), andere hingegen nur indirekt z. B. über Bauteilreaktionen (z. B. Gewichts- und Verkehrslasten). Andererseits sollen mit einer Überprüfung frühzeitig Schäden oder Überbeanspruchungen festgestellt werden, um eine Schadensbehebung oder im Extremfall den Schutz von Personen und Sachmitteln zu ermöglichen.

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der probabilistischen Analyse von Ufereinfassungen. Das Vorgehen wird allgemein gültig vorgestellt und am Beispiel einer Stahlbeton-Schlitzwand präsentiert. Die Beschreibung des Grenzzustands der Biegetragfähigkeit in der probabilistischen Analyse wird für die Untersuchung der Schlitzwände um einen Normalkraftanteil erweitert. Anhand der berechneten Zuverlässigkeit wird die Versagenswahrscheinlichkeit für den Grenzzustand bestimmt und mit Zielwerten aus der Literatur verglichen.

Das ständig steigende Güterverkehrsaufkommen auf deutschen Fernstraßen macht die Frage immer dringlicher, inwieweit die Belastungen der Brückenbauwerke durch den Schwerverkehr mit den jetzt gültigen Normlastansätzen noch zutreffend zu beschreiben sind. Gleichzeitig werden neue Fahrzeugkonzepte diskutiert und in Pilotprojekten geprüft. Dabei erhöht man versuchsweise die zulässigen Gesamtgewichte und verändert die Fahrzeuggeometrie. Gemeinsames Ziel solcher Projekte ist es, die wachsende Gütermenge effizient transportieren zu können. Die vorliegende Arbeit stellt ein Messsystem am Kastentragwerk einer Autobahnbrücke vor. Mit dieser Versuchseinrichtung werden Beanspruchungen erfasst, durch welche sich die derzeitigen Verkehrseinwirkungen beschreiben lassen. Die Messsignale der 90 Sensoren des Messsystems, die in einer Dauermessung über den Zeitraum eines Jahres aufgezeichnet wurden, werden in eigenständigen Programmen als Erweiterung zur Messsoftware aufbereitet und ausgewertet. Nach der Installation musste das Messsystem kalibriert werden. Dabei fuhren drei verschiedene Lastkraftwagen mit zuvor bestimmten Achslasten nach einem vorbereiteten Ablauf-Programm mehrmals über die Brücke. Die Ergebnisse der Kalibrierung erlauben es, die an der Brücke unter laufendem Verkehr gemessenen Beanspruchungen den zugehörigen Einwirkungen zuordnen zu können. Der Kalibriervorgang ist durch ingenieur-geodätische Messungen ergänzt und erweitert worden. Mit der Berücksichtigung der Kalibrier- Daten ist ein Finite-Elemente-Modell erstellt worden, das die Beanspruchungen des Tragwerks realitätsnah beschreiben kann. Dieses Modell schafft die Möglichkeit dafür, die Untersuchungen auch auf Stellen der Brücke auszudehnen, die messtechnisch nicht erreicht werden können. Gleichzeitig lassen sich auch Veränderungen in den Verkehrseinwirkungen untersuchen. Die Ergebnisse der Messdatenauswertung und der auf diese Weise erweiterten numerischen Berechnungen werden den derzeit gültigen Lastmodellen gegenübergestellt. Bei der Untersuchung des Lastmodells für die Tragfähigkeit wurden Stellen des Kastenträgers identifiziert, an denen Extremwerte der Beanspruchungen durch den aktuellen Verkehr die Grenzwerte des Lastmodells überschreiten. Außerdem kann die Zunahme der Beanspruchung für den Fall nachgewiesen werden, dass Fahrzeuge von größerem Gesamtgewicht die Brücke benutzen sollten. Bei den Untersuchungen zur Ermüdung wird deutlich, dass durch zunehmende Gesamtlasten im Schwerverkehr insbesondere die globalen Beanspruchungen ansteigen.

Die Vorspannung des Betons mit nichtmetallischer Bewehrung ist ein Bereich des Bauingenieurwesens, der zunehmend an Bedeutung gewinnt. Die Technologie der chemischen Vorspannung, bei der Quellzemente anstelle mechanischer Vorrichtungen zur Einleitung von Spannungen verwendet werden, stellt eine alternative Lösung für solche Bewehrungsarten dar. In dieser Arbeit wird das Verhalten von Quellbetonelementen mit Textilbewehrung experimentell untersucht und die chemische Vorspannung analysiert. Prestressing of concrete with non-metallic reinforcement is an emerging field in structural engineering. Chemical prestressing, where expansive cement is used to induce stresses instead of mechanical devices, comes as an alternative yet promising method for such type of reinforcement. Therefore the behaviour of expansive concrete members with carbon textile reinforcement was experimentally assessed and their chemical prestressing was analysed.

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.