Schlüsselwörter
(Deutsch)
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Bremskräfte, Strassenbrücken, Verkehrsflussmodell, dynamische Antwort, Tragsicherheit
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Schlüsselwörter
(Englisch)
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braking forces, road bridges, traffic flow model, dynamic response, structural safety
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Seit 1956 haben die Anfahr- und Bremskräfte in den Tragwerksnormen des SIA eine signifikante Zunahme erfahren (0 kN im 1956, bis zu 900 kN im 2003). Aufgrund dieser Entwicklung ist der grösste Teil der bestehenden Brücken für wesentlich kleinere Bremskräfte ausgelegt worden als nach den heute geltenden Bestimmungen der Erhaltungsnorm SIA 269. Es ist daher zu erwarten, dass eine bedeutende Zahl bestehender Brücken eine rechnerisch ungenügende Tragsicherheit gegen Anfahr- und Bremskräfte aufweist. Die Bestimmungen der Norm SIA 269 beruhen konzeptionell auf den Bestimmungen der Eurocodes. Diese rühren von einem deterministischen Berechnungsmodell her, das aus einem Kolonnenverkehr aus beladenen LKWs mit jeweils gleichem Gewicht, gleicher Fahrzeuggeometrie, gleicher Geschwindigkeit und gleichem Fahrzeugabstand besteht. Dieses Modell weicht konzeptionell vom Lastmodell der vertikalen Lasten ab, das auf ein stochastisches Verkehrsmodell basiert, das mit gemessenen Daten aus Wägestationen kalibriert ist.
Dieses Projekt will die Bremskräfte auf eine vergleichbare Grundlage wie die vertikalen Verkehrslasten stellen. Dazu wird ein Modell entwickelt, mit dem Bremsvorgänge auf Brücken simuliert werden können. Das Modell berücksichtigt ein stochastisches Verkehrsmodell, die Bremskräfte typischer LKW-Kategorien, empirisch begründete Bremsvorgänge und das dynamische Verhalten der Brücke. Das Modell integriert gemessene Daten aus Wägestationen, Versuchen, Feldmessungen und bestehenden Brücken. Mit den Ergebnissen werden Lastmodelle für die Normung ausgearbeitet.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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Since 1956 the braking forces in the Swiss codes have significantly increased (0 kN in 1956, up to 900 kN in 2003). Because of this development, most of the existing bridges in Switzerland have been designed for braking forces that are much smaller than the provisions of the maintenance code SIA 269. Therefore, it is very likely that a significant number of bridges shows a nominally insufficient structural safety. The provisions concerning the braking forces of the code SIA 269 are based on the Eurocodes that have been obtained with a model that considers a convoy of heavy vehicles, which have the same weight, the same geometry, the same speed, and the same distance between each other. This deterministic model differs fundamentally from the model describing the vertical traffic loads, which is based on a stochastic traffic flow model that is calibrated with data from weight-in-motion stations.
This project aims to set the braking forces on a similar background as the vertical traffic loads. This goal is achieved by developing a model that allows to simulate the braking of heavy vehicles on bridges. The model considers a stochastic traffic flow model, the braking forces of typical heavy vehicles categories, realistic braking processes of traffic flow, and the dynamic response of bridges. The results are used to develop load models of braking forces for code provisions.
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Projektziele
(Deutsch)
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Die Ziele des Projektes sind:
- das Entwickeln eines Simulationsmodells des Bremsvorgangs auf einer Brücke, das den stochastischen Charakter des Schwerverkehrs, realistische Bremsverzögerungen und den Einfluss der dynamischen Wirkung berücksichtigt,
- eine systematische Untersuchung des Einflusses physikalischer Parameter (Bremskräfte, Bremsverhalten, Brückenlänge, Eigenfrequenz, Dämpfung, Lagerreibung, Duktilität usw.) auf die dynamischen Kräfte während des Bremsvorgangs,
- das Umsetzen der Ergebnisse in Lastmodelle für Bremskräfte, die für die praktische Anwendung bei der Projektierung und Erhaltung von Brücken geeignet sind,
- die Beurteilung der bestehenden Bestimmungen über die Bremskräfte in den Normen SIA 261 und SIA 269/1.
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Projektziele
(Englisch)
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The goals of the project are:
- the development of a simulation model describing the response of bridges to braking vehicles that considers the stochastic character of traffic flow, realistic braking processes and the dynamic response of the bridge,
- a systematic analysis of the influence of physical parameters (braking force, bridge length, natural frequency, damping, ductility etc.) on the dynamic response of a bridge,
- the implementation of load models of braking forces being suitable for the design and maintenance of bridges,
- the assessment of the current regulations of braking forces in the codes SIA 261 and SIA 269/1.
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Berichtsnummer
(Deutsch)
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682
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Berichtsnummer
(Englisch)
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682
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