Die Linienführung moderner Verkehrswege macht größere Brückenspannweiten unerläßlich. Die Schrägseilbrücken haben die 500 m Marke übersprungen. Projekte mit mittelgroßen Spannweiten, etwa 500 - 1000 m, bilden die nächste große Herausforderung. Auf der Basis der eigenen Forschungstätigkeit in den letzten fünf Jahren und der wertvollen Beiträge anerkannter internationaler Kollegen wird die Problematik der Bauwerksdynamik umfassend dargestellt. Dabei konnte der Autor auf seine reiche praktische Erfahrung aus der Mitarbeit an einigen größeren Schrägseilbrücken unmittelbar zurückgreifen. Dieses…mehr
Die Linienführung moderner Verkehrswege macht größere Brückenspannweiten unerläßlich. Die Schrägseilbrücken haben die 500 m Marke übersprungen. Projekte mit mittelgroßen Spannweiten, etwa 500 - 1000 m, bilden die nächste große Herausforderung. Auf der Basis der eigenen Forschungstätigkeit in den letzten fünf Jahren und der wertvollen Beiträge anerkannter internationaler Kollegen wird die Problematik der Bauwerksdynamik umfassend dargestellt. Dabei konnte der Autor auf seine reiche praktische Erfahrung aus der Mitarbeit an einigen größeren Schrägseilbrücken unmittelbar zurückgreifen. Dieses Buch wendet sich an Studenten des konstruktiven Ingenieurbaus ebenso wie an die in der Praxis tätigen, entwerfenden Ingenieure, die ein genaues Bild der wichtigsten Parameter erhalten und die Effekte und deren Änderung abschätzen können.
1. Einleitung.- 2. Das Problem der mittelgroßen Spannweite.- 3. Lösungsvorschlag.- 3.1. Systemvergleich.- 3.1.1. Das hybride Schrägseilsystem.- 3.1.2. Die Schrägseilbrücke.- 3.1.3. Die Hängebrücke.- 3.2. Die Pylone.- 3.3. Das Tragverhalten des abgespannten Streckträgers.- 3.3.1. Statisches System.- 3.3.2. Parameterstudien.- 3.3.3. Vergleiche der Eigenfrequenz der drei Systeme.- 3.3.4. Variation der Baustoffverteilung (Betonanteil).- 3.3.5. Variation der Lagerungsart am Pylon (eingespannt, gelenkig, frei).- 3.3.6. Nichthnearität des Betons (Eigengewichtverformter Zustand).- 3.3.7. Variation des Kabeltyps und der Kabeldiskretisierung.- 3.3.8. Stabilität im Bauzustand.- 3.3.9. Grafische Darstellung der Verformungen.- 3.4. Seile und Anker.- 3.4.1. Vollverschlossene Spiralseile.- 3.4.2. Paralleldrahtbündel.- 3.4.3. Litzenkabel.- 3.4.4. Hängekonstruktion.- 3.5. Aerodynamik.- 3.5.1. Allgemeines.- 3.5.2. Statische Windlasten.- 3.5.3. Dynamische Wirkungen.- 3.5.4. Das Schwingungsproblem (Grundlagen).- 3.5.5. Entwurfsprozeß von Brücken unter Windlasten.- 3.5.6. Windinduzierte Schwingungen bei Schrägseilbrücken.- 3.5.7. Schwingungen am Einzelseil.- 3.5.8. Schwingungen am Pylon.- 3.5.9. Schwingungen am Versteifungsträger.- 3.6. Erdbeben und große Verformungen.- 3.6.1. Allgemeines.- 3.6.2. Erdbebenlasten an Schrägseilbrücken.- 3.6.3. Berechnungsmethoden.- 3.6.4. Bestimmungen der Eingabedaten für Erdbebenlasten.- 3.6.5. Anforderungen an die Bewegungsspektren.- 3.6.6. Methoden der dynamischen Analyse.- 3.6.7. Charakteristiken der Erdbebenanregung.- 3.7. Dynamische Wirkungen unter Verkehrslasten.- 3.7.1. Allgemeines.- 3.7.2. Dynamische Antwortspektren.- 3.7.3. Untersuchte Brücke.- 3.7.4. Einflußfaktoren für die dynamische Berechnung.- 3.7.5. Stoßfaktoren.- 3.7.6. Diskussion der Ergebnisse.- 3.8. Dämpfung.- 3.8.1. Allgemeines.- 3.8.2. Materialdämpfung.- 3.8.3. Viskositätsdämpfung.- 3.8.4. Hysteresis.- 3.8.5. Dämpfung durch Coulombsche Reibung.- 3.8.6. Atmosphärische Dämpfung.- 3.8.7. Theoretischer Ansatz.- 3.8.8. Dämpfung des "Hybriden Systems".- 3.9. Wartung und Lebensdauer.- 3.9.1. Inspektionen.- 3.9.2. Wartung.- 3.9.3. Rehabilitation.- 3.9.4. Reparaturarbeiten.- 3.9.5. Lebensdauer.- 4. Modellversuche und Messungen am Bauwerk.- 4.1. Der Windkanal.- 4.2. Windkanaltest an einem Teilmodell.- 4.3. Windkanaltest an einem elastischen Teilmodell.- 4.4. Windkanaltest an einem Gesamtmodell der Brücke.- 4.5. Erdbebenuntersuchung an einem Gesamtmodell der Brücke.- 4.6. Messungen am Bauwerk.- 5. Entwicklungsarbeit bis zur Serienreife.- 5.1. Materialentwicklung.- 5.2. Entwicklung der Entwurfskriterien.- 5.3. Weiterentwicklung bei der Windberechnung.- 5.4. Weiterentwicklung beim Erdbebenverhalten.- 5.5. Entwicklung von Dämpfern.- 5.6. Entwicklung der ganzheitlichen Betrachtung.- 6. Umfeld für Brücken mittelgroßer Spannweiten in Fernost.- 6.1. Die allgemeine Situation.- 6.1.1. Voraussetzungen für Großbrücken.- 6.1.2. Die ökonomische Situation.- 6.1.3. Megaprojekte.- 6.2. Der Brückenbau in Schwellenländern.- 6.2.1. Die Kunden.- 6.2.2. Die Planer und der Entwurfsprozeß.- 6.2.3. Die Technologie.- 6.2.4. Die Baufirmen und die Konkurrenzsituation.- 6.2.5. Die Materialien.- 6.2.6. Das Baugeschehen.- 6.2.7. Die Qualität.- 6.2.8. Die Wartung.- 6.2.9. Die Normensituation.- 6.3. Große Schrägseilbrücken in Ostasien.- 6.4. Die erwartete Entwicklung.- 7. Zusammenfassung.- 7.1. Eigenfrequenz.- 7.2. Dämpfung.- 7.3. Richtwerte für das hybride Brückensystem.- Formelzeichen.- Englische Begriffe.- Liste der untersuchten Brücken.- Literatur.
1. Einleitung.- 2. Das Problem der mittelgroßen Spannweite.- 3. Lösungsvorschlag.- 3.1. Systemvergleich.- 3.1.1. Das hybride Schrägseilsystem.- 3.1.2. Die Schrägseilbrücke.- 3.1.3. Die Hängebrücke.- 3.2. Die Pylone.- 3.3. Das Tragverhalten des abgespannten Streckträgers.- 3.3.1. Statisches System.- 3.3.2. Parameterstudien.- 3.3.3. Vergleiche der Eigenfrequenz der drei Systeme.- 3.3.4. Variation der Baustoffverteilung (Betonanteil).- 3.3.5. Variation der Lagerungsart am Pylon (eingespannt, gelenkig, frei).- 3.3.6. Nichthnearität des Betons (Eigengewichtverformter Zustand).- 3.3.7. Variation des Kabeltyps und der Kabeldiskretisierung.- 3.3.8. Stabilität im Bauzustand.- 3.3.9. Grafische Darstellung der Verformungen.- 3.4. Seile und Anker.- 3.4.1. Vollverschlossene Spiralseile.- 3.4.2. Paralleldrahtbündel.- 3.4.3. Litzenkabel.- 3.4.4. Hängekonstruktion.- 3.5. Aerodynamik.- 3.5.1. Allgemeines.- 3.5.2. Statische Windlasten.- 3.5.3. Dynamische Wirkungen.- 3.5.4. Das Schwingungsproblem (Grundlagen).- 3.5.5. Entwurfsprozeß von Brücken unter Windlasten.- 3.5.6. Windinduzierte Schwingungen bei Schrägseilbrücken.- 3.5.7. Schwingungen am Einzelseil.- 3.5.8. Schwingungen am Pylon.- 3.5.9. Schwingungen am Versteifungsträger.- 3.6. Erdbeben und große Verformungen.- 3.6.1. Allgemeines.- 3.6.2. Erdbebenlasten an Schrägseilbrücken.- 3.6.3. Berechnungsmethoden.- 3.6.4. Bestimmungen der Eingabedaten für Erdbebenlasten.- 3.6.5. Anforderungen an die Bewegungsspektren.- 3.6.6. Methoden der dynamischen Analyse.- 3.6.7. Charakteristiken der Erdbebenanregung.- 3.7. Dynamische Wirkungen unter Verkehrslasten.- 3.7.1. Allgemeines.- 3.7.2. Dynamische Antwortspektren.- 3.7.3. Untersuchte Brücke.- 3.7.4. Einflußfaktoren für die dynamische Berechnung.- 3.7.5. Stoßfaktoren.- 3.7.6. Diskussion der Ergebnisse.- 3.8. Dämpfung.- 3.8.1. Allgemeines.- 3.8.2. Materialdämpfung.- 3.8.3. Viskositätsdämpfung.- 3.8.4. Hysteresis.- 3.8.5. Dämpfung durch Coulombsche Reibung.- 3.8.6. Atmosphärische Dämpfung.- 3.8.7. Theoretischer Ansatz.- 3.8.8. Dämpfung des "Hybriden Systems".- 3.9. Wartung und Lebensdauer.- 3.9.1. Inspektionen.- 3.9.2. Wartung.- 3.9.3. Rehabilitation.- 3.9.4. Reparaturarbeiten.- 3.9.5. Lebensdauer.- 4. Modellversuche und Messungen am Bauwerk.- 4.1. Der Windkanal.- 4.2. Windkanaltest an einem Teilmodell.- 4.3. Windkanaltest an einem elastischen Teilmodell.- 4.4. Windkanaltest an einem Gesamtmodell der Brücke.- 4.5. Erdbebenuntersuchung an einem Gesamtmodell der Brücke.- 4.6. Messungen am Bauwerk.- 5. Entwicklungsarbeit bis zur Serienreife.- 5.1. Materialentwicklung.- 5.2. Entwicklung der Entwurfskriterien.- 5.3. Weiterentwicklung bei der Windberechnung.- 5.4. Weiterentwicklung beim Erdbebenverhalten.- 5.5. Entwicklung von Dämpfern.- 5.6. Entwicklung der ganzheitlichen Betrachtung.- 6. Umfeld für Brücken mittelgroßer Spannweiten in Fernost.- 6.1. Die allgemeine Situation.- 6.1.1. Voraussetzungen für Großbrücken.- 6.1.2. Die ökonomische Situation.- 6.1.3. Megaprojekte.- 6.2. Der Brückenbau in Schwellenländern.- 6.2.1. Die Kunden.- 6.2.2. Die Planer und der Entwurfsprozeß.- 6.2.3. Die Technologie.- 6.2.4. Die Baufirmen und die Konkurrenzsituation.- 6.2.5. Die Materialien.- 6.2.6. Das Baugeschehen.- 6.2.7. Die Qualität.- 6.2.8. Die Wartung.- 6.2.9. Die Normensituation.- 6.3. Große Schrägseilbrücken in Ostasien.- 6.4. Die erwartete Entwicklung.- 7. Zusammenfassung.- 7.1. Eigenfrequenz.- 7.2. Dämpfung.- 7.3. Richtwerte für das hybride Brückensystem.- Formelzeichen.- Englische Begriffe.- Liste der untersuchten Brücken.- Literatur.
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