Dynamische Verformungsmessungen an Eisenbahnbrücken mittels Mikrowelleninterferometrie - Teil 1: Messverfahren

Die terrestrische Mikrowelleninterferometrie ist ein im Bauwesen noch wenig bekanntes Messverfahren, das die berührungslose Erfassung von Verformungen einer Struktur mit einer Genauigkeit bis in den Submillimeterbereich und einer Abtastrate von bis zu 4 kHz ermöglicht. Darüber hinaus bietet die Mikrowelleninterferometrie die Möglichkeit, das Bewegungsverhalten mehrerer Punkte entlang eines Profils zeitsynchron zu beobachten. Aufgrund der hohen Messrate kann auch die dynamische Strukturantwort aufgezeichnet werden, die unmittelbar zur Ableitung modaler Strukturkennwerte (Eigenfrequenzen, Dämpfungsmaße) genutzt werden kann, während die Entfernungsauflösung die direkte Ermittlung von Eigenformen ermöglicht. Dieser Beitrag gibt eine kurze Einführung in die Funktionsweise des Messverfahrens und erläutert Randbedingungen und Grenzen der Messmethode hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit bei dynamischen Messungen an Eisenbahnbrücken. Die Erkenntnisse wurden anhand umfangreicher und systematischer experimenteller Untersuchungen in Zusammenarbeit mit der Deutschen Bahn AG gewonnen. Hieraus wurde eine Bewertungsmatrix erstellt, die die Eignung der Mikrowelleninterferometrie für unterschiedliche bahnspezifische Messaufgaben an Baustrukturen veranschaulicht. In Teil 2 werden ausgewählte Messergebnisse im Vergleich mit konventionellen Messverfahren und dynamischen Strukturberechnungen gezeigt, die an Eisenbahnbrücken ermittelt und zur Validierung des Messverfahrens genutzt wurden.