Eigenschaften von Stabbogenbrücken bei dynamischer Anregung und abgestimmte Ermüdungslastmodelle

Bei vorhandenen stählernen Stabbogenbrücken mit freistehenden Bögen treten häufig seitliche Bogenschwingungen auf, welche aus überfahrenden Fahrzeugen resultieren. Das lange Nachschwingen erzeugt eine große Ermüdungsbeanspruchung für den Bogen und angrenzende Bauteile. Es wird außerdem von Personen auf der Brücke als unangenehm empfunden. Die Problematik tritt immer bei dem gleichen, häufig vorkommenden Stabbogenbrückentyp auf.

Deshalb wird hier die seitliche Bogenschwingung bei dynamischer Anregung analysiert. Dafür wird ein aus dem Gesamtsystem herausgelöster Stabbogen mit seiner Differentialgleichung untersucht. Außerdem wird die Energiewanderung im Gesamtsystem betrachtet, die besonders zwischen den beiden Stabbögen auftritt.

Im Weiteren werden zwei abgestimmte Ermüdungslastmodelle für den schwingungsanfälligen Stabbogen vorgeschlagen. Bei diesen werden Achsabstand und Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst, um den Bogen zu Resonanzschwingungen anzuregen.