Weiterentwicklung von Schadensäquivalenzfaktoren für die Ermüdungsbewertung von Eisenbahnbrücken in Europa

Für die Ermüdungsnachweise von Eisenbahnbrücken bieten die europäischen Normen EN 1991‐2 und EN 1993‐2 ein vereinfachtes Verfahren unter Verwendung eines Schadensäquivalenzfaktors (Lambda‐Methode). Ingenieure überprüfen, dass die aus einem standardisierten Lastmodell (LM71) abgeleitete Spannungsamplitude, multipliziert mit dem Lambda‐Faktor, die Referenzermüdungsfestigkeit des Details nicht überschreitet. Diese Faktoren wurden durch die Korrelation der LM71‐Spannungsamplituden mit äquivalenten Spannungsbereichen aus begrenzten Zugsimulationen über ausgewählte Einflusslinien ermittelt, wobei der kumulative Schaden mit multilinearen S‐N‐Kurven berechnet wurde. Dieses Verfahren wurde auch in den Schweizer Normen für Berechnungen des Schmalspurverkehrs übernommen; es zeigt jedoch einige Lücken aufgrund von Aktualisierungen der Normalspur‐EN‐Methode, die in der Schmalspurversion der Schweiz nicht berücksichtigt wurden. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die Lambda‐Methode, zeigt deren Einschränkungen auf und schlägt Verbesserungen vor. Beispiele veranschaulichen die Vorteile für bestehende Eisenbahnbrücken und, wie regulatorische Lücken geschlossen werden können, die eine wirtschaftliche und nachhaltige Ermüdungsbemessung behindern.

For the fatigue verification of railway bridges, European standards EN 1991‐2 and EN 1993‐2 provide a simplified procedure using a damage equivalence factor (lambda method). Engineers verify that the stress range obtained from a standardized load model (LM71), multiplied by the lambda factor, does not exceed the reference fatigue resistance of the detail. These factors were established by correlating LM71 stress ranges with equivalent ranges from limited train simulations over selected influence lines, calculating cumulative damage with multi‐linear S‐N curves. This method was adopted in the Swiss standards also for narrow‐gauge railway traffic calculations; however, it shows some gaps due to updates in the standard‐gauge EN method that were not incorporated in the narrow‐gauge Swiss version. This paper reviews the lambda method, highlighting its limitations and suggesting improvements. Examples demonstrate benefits for existing rail bridges and how to close regulatory gaps hindering economical and sustainable fatigue design.