Tragsicherheitsbewertung einer Mauerwerksgewölbebrücke mittels nichtlinearer Finite-Elemente-Simulationen

Am Beispiel einer Bahnbrücke wird eine mögliche Vorgehensweise zur Tragsicherheitsbewertung bestehender Mauerwerksgewölbebrücken vorgestellt. Das betreffende Bauwerk sollte trotz höherer Nutzungsanforderungen erhalten und weiter genutzt werden. Eine Nachrechnung mit konventionellen Stabwerksmodellen wurde als nicht Erfolg versprechend angesehen. Mithilfe nichtlinearer Finite-Elemente-Simulationen konnten jedoch Tragreserven erschlossen werden. Um das Tragverhalten möglichst wirklichkeitsnah nachzubilden, fand für das Mauerwerk ein bruchmechanisches Materialmodell Anwendung und der an das Bauwerk angrenzende Boden wurde in das Finite-Elemente-Modell einbezogen. Die im Grundriss gekrümmte Brückenachse sowie verkehrs- und baulich bedingte Außermittigkeiten erforderten eine dreidimensionale Modellierung. Mithilfe der numerischen Simulationen war es möglich, die Tragsicherheit der Brücke bei zukünftig vorgesehenen Schwerlasttransporten nachzuweisen und mögliche Ursachen für am Bauwerk vorhandene Schäden aufzuzeigen.