Grundlagen der sicherheitsäquivalenten Bewertung von Brücken mit Bauwerksmonitoring

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Frank Werner zur Vollendung seines 70. Lebensjahres gewidmet
Der Zustand und das Alter vieler Brücken in Deutschland einerseits und die zunehmend steigenden Verkehrslasten andererseits erfordern erweiterte Methoden zur Bewertung der Bauwerke, da nicht alle Brücken zeitnah verstärkt oder erneuert werden können. Zur möglichst realitätsnahen Einschätzung des Tragwerks im Grenzzustand der Tragfähigkeit sowie auch hinsichtlich der Ermüdungssicherheit kann deshalb ein unterstützendes Bauwerksmonitoring sehr wichtig sein.
Der Begriff Bauwerksmonitoring beinhaltet ausgehend von einer klaren Zielstellung und dem entsprechenden Messkonzept die Dauermessungen zum Bauteil- bzw. Tragwerksverhalten über einen festgelegten Zeitraum und die anschließende Datenauswertung. Bei der Erarbeitung der Zielstellung einschließlich des Messkonzepts sowie der Datenauswertung durch zielorientierte Datenreduktionsmethoden ist der mit dem Tragwerk vertraute Ingenieur unabdingbar.
Für die Bauwerksbewertung ist es wesentlich, wie die messtechnisch ermittelten Ergebnisse in den Kontext des Sicherheitskonzepts zur Nachrechnung einzuordnen sind. In dem Beitrag werden die Grundlagen dieser messwertgestützten Bewertung und deren anwendungsorientierte Umsetzung durch gegebenenfalls modifizierte (objektbezogene) Lastmodelle und zugehörige Sicherheitselemente vorgestellt.

Basics of the safety-equivalent assessment of bridges with structural health monitoring
The condition and age of many bridges in Germany on one hand and the increasing traffic loads on the other require additional methods of bridge assessment, because it's not possible to strength or rebuild the bridges in the near future. In order to achieve a realistic estimation of a structure with regard to the ultimate limit state and the fatigue limit state a supporting bridge monitoring system can be very important.
Structural Health Monitoring of bridges requires a clear target, a measurement set-up that is tailored to the target as well as the continuous measurement of structural behavior and suitable data analysis strategies. The structural engineer, with the knowledge about the structure, is indispensable and heavy challenged by determining of the target, the corresponding measurement concept and the analysis of the measurement data using data reduction techniques. It's essential for the assessment how the measurement based results have to be related to the safety concept of existing structures. In this article the basics of a measurement based assessment and the implementation by modified (object-related) load models and corresponding safety elements are introduced.