Key words
(German)
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FRP, Composites, Brückenbau, Fahrbahnplatten, Kleben, Asset
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Key words
(English)
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FRP, composites, bridge construction, bridge decks, adhesive bonding, Asset
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Short description
(German)
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Für das FRP-Fahrbahrplattensystem Asset werden Schub- und Drucksteifigkeit sowie Schub- und Druckwiderstand in Plattenebene ermittelt. Ausgehend von diesen Kennwerten werden zwei geklebte Verbundträger mit 7.50 m Spannweite bemessen und gebaut. Einer der Träger wird statisch geprüft, der andere auf Ermüdung.
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Short description
(English)
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For the FRP bridge deck system ASSET, the shear and compression stiffness as well as the shear and compression resistance in the deck plane will be investigated. These parameters will allow for the dimensioning and construction of two adhesively bonded composite girders with 7.50 m span. The girders will be subjected to static and fatigue experiments.
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Methods
(German)
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Analytische und numerische Modellierung, Laborversuche.
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Special tools and infrastructure
(German)
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keine
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Overview of own research activities
(German)
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Der Stand der eigenen Forschung ist im Projekt AGB2001/479 ausführlich beschrieben.
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Project aims
(German)
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Das Projekt AGB2002/025 stellt eine Projekterweiterung des Projektes AGB2001/479 dar. Das im Projekt AGB2001/479 entwickelte Testverfahren für FRP-Fahrbahnplatten sowie das entwickelte Bemessungsverfahren für geklebte Verbundträger soll mit einem zweiten FRP- Fahrbahnplattensystem überprüft werden.
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Project aims
(English)
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The project AGB2002/025 represents an extension of project AGB2001/479. The test procedure for FRP bridge decks as well as the dimensioning method for adhesively bonded composite girders, both developed in project AGB2001/479, are beeing verified by means of a second FRP bridge deck system (Asset system).
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Research agenda
(German)
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Das Projekt AGB2001/479 wird durch diese Projektergänzung um 3 Monate verlängert. Der Abschluss des Projektes verschiebt sich vom 30.6.2004 auf den 30.9.2004.
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Achievement of aims
(German)
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Das erste Ziel und gleichzeitig das Hauptziel, die Ausarbeitung eines Bemessungsvorschlages für geklebte Verbindungen zwischen FRP-Fahrbahnplatten und Stahlträgern, wurde erreicht. Betreffend Konstruktion und Applikation hat sich gezeigt, dass die verwendeten Methoden für die Versuchsträger nicht unverändert auf die Praxis übertragen werden können und zusätzliche Entwicklungsschritte erfordern. Betreffend Konzeptvorschlag für temporäre Brücken hat sich erwiesen, dass die ursprüngliche Idee - ein wiederverwendbares Brückensystem zu entwickeln - nicht den Bedürfnissen entspricht. An einem Konzeptvorschlag für ein wiederverwendbares System wurde deshalb nicht weitergearbeitet.
Die Begleitkommission C (BK C) hat den Schlussbericht genehmigt und zur Veröffentlichung freigegeben.
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Abstract
(German)
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Ausgehend von den experimentellen und analytischen Resultaten des beschriebenen Forschungsprojektes und seiner Ergänzung können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden:
1) Das Aufkleben von FRP-Fahrbahnplatten auf Stahlträger ermöglicht einen vollen Verbund zwischen Fahrbahnplatte und Träger. Gegenüber dem reinen Stahlträger erhöht der Verbund Steifigkeit und Bruchwiderstand des Trägers erheblich.
2) Der Verbundtrtäger weist ein duktiles Bruchverhalten auf. Der Fahrbahnplatten-Obergurt versagt während Stahlfliessen des Zugbereiches. Das volle plastische Moment kann aktiviert werden, die Klebeverbindung versagt nicht vorzeitig. Im Falle eines unvorhergesehenen vorzeitigen Versagens der Klebeverbindung wird ein Einsturz durch eine Systemredundanz verhindert. Nur die Gebrauchstauglichkeit wird beeinträchtigt.
3) Für die Bemessung der Verbundträger werden die Durchbiegungen im Gebrauchszustand massgebend. Entsprechend weisen die Träger sehr hohe Widerstandsbeiwerte auf (zwischen 4 und 5).
4) Aufgrund der sehr geringen Spannungen in der grossflächigen Klebeverbindung sind sowohl Kriechen als auch Ermüdungsbeanspruchung nicht von massgebender Bedeutung.
5) Je nach Plattensystem liegt ein Teilverbund in der Plattenebene vor. Dieser kann nach Eurocode 5
berücksichtigt werden unter Verwendung der Plattenkennwerte aus den vorgeschlagenen
Kleinkörperversuchen.
6) Die Kleinkörperversuche liefern repräsentative Plattenkennwerte auf Systemniveau, die direkt für die
Bemessung verwendet werden können. Die Kleinkörperversuche können standardisiert und auch für
andere Plattensysteme angewendet werden.
7) Ein Vergleich der beiden untersuchten Plattensysteme zeigt, dass beide Vor- und Nachteile aufweisen.
Das DuraSpan System weist gegenüber dem ASSET System eine geringere Druck- und Schubsteifigkeit
auf. Aus diesem Nachteil für den Gebrauchszustand ergibt sich jedoch der Vorteil der Systemduktilität
und der etwas höheren Bruchlast, die aus dem Teilverbund resultiert. Der Teilverbund erlaubt eine höhere
Auslastung beider Plattenpaneele.
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Transfer and application
(German)
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Umsetzung und Anwendung sind im Projekt AGB2001/479 ausführlich beschrieben.
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Knowlegde improvements / Publications
(German)
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Ein Literaturverzeichnis ist im Projekt AGB2001/479 enthalten.
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Publications / Results
(German)
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ASTRA-Forschungsbericht Nr. ???,
ETH-Dissertation Nr. 3135 (2004),
10 wissenschaftliche Publikationen in englischsprachigen Fachzeitschriften und Tagungsbänden
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Berichtsnummer
(German)
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586
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