Verbesserte Restlebensdauerberechnung von stählernen Eisenbahnbrücken – Grundsatzstudie zur Eignung von Schadensäquivalenzfaktoren

Dieser Beitrag widmet sich dem Konzept der Schadensäquivalenzfaktoren zur Beurteilung der Restlebensdauer von stählernen Eisenbahnbrücken, wie dies auch in den einschlägigen nationalen Richtlinien für Bestandstragwerke verankert ist. Betrachtet wird hierbei jedoch nicht die Eignung von länderspezifisch festgelegten Verkehrsmischungen, sondern die Auswirkungen der implizit getroffenen Rechenannahmen dieses Konzepts auf die Prognoseergebnisse der Ermüdungsschädigung und damit in weiterer Folge auf die Restlebensdauer von Bestandstragwerken. Einerseits wird analysiert, inwiefern die ‐Faktoren – deren Ermittlung stets auf der Einflusslinienform für Biegebeanspruchung eines Einfeldbalkens in Feldmitte basiert – auch bei anderen baupraktischen Einflusslinienformen (z. B. für Bauteile offener Fahrbahnen oder Einzelstäbe von Fachwerkhauptträgern) zutreffende Ergebnisse liefern. Andererseits wird jener Sachverhalt aufgezeigt, dass die tatsächliche Ermüdungsfestigkeit des Bestandstragwerks, die nicht in die ‐Faktoren mit einfließt bzw. in der Regel höher ist als implizit in den ‐Faktoren angenommen, mitunter zu sehr konservativen Beurteilungsergebnissen führen kann und daher Potenzial zu einer demgegenüber alternativen, verbesserten Restlebensdauerberechnung bietet.

This contribution is dealing with the concept of damage equivalent factors for assessment of the remaining fatigue service life of steel railway bridges, as it is also used in the relevant national guidelines for existing structures. However, what is considered here is not the suitability of country‐specific traffic mixes, but only the effects of the implicit calculation assumptions of this concept on the results of the fatigue damage – and subsequently the remaining fatigue service life of existing bridges. On the one hand, it is analysed whether these ‐factors – which are always based on the shape of the influence line for the bending effect of a single‐span beam at midspan – also produce accurate results for other practical shapes of influence lines (e. g. for components of open bridge decks, or members of truss main girders). On the other hand, it is also shown, that the actual fatigue strength of the existing structure, which is not included in the ‐factors and is usually higher than implicitly assumed, can lead to conservative results and offers potential for an improved alternative assessment of the remaining service life.