Integrale Spundwandwiderlager für modulare Verbundbrücken

Die alternde Bestandsinfrastruktur von Brückenbauwerken in Deutschland hat zu einem massiven Sanierungs- und Erneuerungsbedarf geführt. Im Sinne einer nachhaltigen Ressourcennutzung sind neben den reinen Herstellkosten auch die Lebenszyklus- und volkswirtschaftlichen Kosten zu beachten, was in bisherigen Entwurfskonzepten meist nur ungenügend berücksichtigt wird. Modulare Verbundbrücken mit integralen Spundwandwiderlagern bieten in dieser Hinsicht Vorteile. Da hierfür jedoch noch keine standardisierte Bemessungspraxis existiert, werden bisher nur einzelne Bestandteile dieser Bauweise in wenigen Pilotprojekten ausgenutzt. Um an dieser Stelle entgegenzuwirken, werden im Rahmen des FOSTA-Forschungsprojekts P1521 zwei Konzepte zur Ausführung einer quasimonolithischen Verbindung zwischen Verbundfertigteilträgern und Spundwänden als Gründungselemente entwickelt. Um eine möglichst breite Anwendungspraxis zu erzielen, wird zum einen ein teilmomententragfähiger Anschluss für Spannweiten bis ca. 25 m, zum anderen ein vollmomententragfähiger Anschluss für größere Spannweiten bis ca. 45 m untersucht. Hierfür werden neben experimentellen Untersuchungen des Anschlussdetails in der Rahmenecke umfangreiche numerische Untersuchungen und Parameterstudien durchgeführt, um maßgebliche Einflussparameter auf die Steifigkeit und Tragfähigkeit des Details zu identifizieren. Die Auswertung der Versuche zeigt eine durchaus hohe Tragfähigkeit sowie ein gutmütiges Nachbruchverhalten der Verbindung.

Integral sheet-pile abutments for modular composite bridges
The ageing German bridge infrastructure has led to a major need for retrofitting and renewal. In the scope of a renewable usage of resources, the life-cycle- and economic costs have to be factored in alongside the fabrication costs, which has been largely neglected in current designs. Modular composite bridges with integral sheet-pile abutments offer advantages in this respect. Due to a lack of standardized dimensioning rules, however, only parts of this method have been applied in few exceptions. To counteract this, FOSTA research project P1521 aims to establish two concepts for the execution of a quasi-monolithic connection between a precast composite girder and sheet-pile foundations. To allow for as broad of an application as possible a partly-restrained connection for spans up to 25 m and a fully-restrained connection for spans up to 45 m are investigated. Additional to experimental tests, extensive numerical calculations and parametric studies are performed to identify decisive influencing parameters regarding stiffness and load-bearing capacity of the connection detail. The evaluation of the experimental tests shows quite a high load-bearing capacity as well as a good-natured post-failure behaviour of the joint.