Lebensdauerberechnung mit praxisüblicher Software

In Deutschland zeigen sich Infrastrukturbauwerke infolge Alterung und einer andauernden Steigerung des Schwerverkehrsaufkommens in zunehmend schlechterem Zustand. In diesem Zusammenhang kommt der Beurteilung der Resttragfähigkeit von Bauwerken besondere Bedeutung zu. Prognosen der (Rest-) Lebensdauer können dazu einen entscheidenden Beitrag leisten. Am Lehrstuhl für Massivbau der Ruhr-Universität Bochum wurde daher die Umsetzbarkeit einer Lebensdauerprognose an einem Bestandsbauwerk mithilfe von im Bauwesen verbreiteter Software untersucht.

Die Lebensdauerprognose basiert dabei auf der wiederholten nichtlinearen Berechnung der als FE-Modell diskretisierten Struktur bis in den Grenzzustand der Tragfähigkeit. Nach Auswahl geeigneter Software wird das zu untersuchende Bauwerk in ein adäquates FE-Modell überführt. Anschließend werden maßgebende Belastungen im Hinblick auf die am Bauwerk relevanten Schädigungsmechanismen identifiziert und modelliert. Es folgt die Vorstellung eines Verfahrens zur Lebensdauersimulation, in dem zunächst wesentliche Schädigungsprozesse sowie Streuungen und Unschärfen untersucht werden. Nach der Entwicklung eines Berechnungsalgorithmus und dessen Verifikation am Kleinbeispiel wird das Simulationskonzept auf das untersuchte Bestandsbauwerk übertragen. Eine Auswertung der Simulationsergebnisse identifiziert schlussendlich die maßgebenden Wirkungsmechanismen und belegt die Funktionsfähigkeit des entwickelten Simulationskonzepts.