Robuste Brücken

Vorwort.- 1 Einleitung.- 1.1 Problemstellung.- 1.2 Ziel und Vorgehensweise.- 2 Anforderungen an Brückenbauwerke.- 2.1 Individuelle und gesellschaftliche Anforderungen.- 2.1.1 Allgemeines.- 2.1.2 Sicherheit.- 2.1.2.1 Zum Sicherheitsbegriff.- 2.1.2.2 Einflüsse auf das Gefahrenpotential.- 2.1.2.2.1 Allgemeines.- 2.1.2.2.2 Annahmen und Vereinfachungen bei der Berechnung.- 2.1.2.2.3 Fehlbarkeit des Menschen.- 2.1.2.2.4 Umwelteinflüsse.- 2.1.2.2.5 Unvorhergesehene Ereignisse.- 2.1.3 Wirtschaftlichkeit.- 2.2 Normative Anforderungen.- 2.2.1 Allgemeines.- 2.2.2 Methoden der Sicherheitsanalyse.- 2.2.3 Tragfähigkeit.- 2.2.4 Gebrauchstauglichkeit.- 2.2.5 Dauerhaftigkeit.- 2.3 Defizite bei den normativen Anforderungen.- 2.3.1 Erfahrungen über das Langzeitverhalten von Brücken.- 2.3.1.1 Allgemeines.- 2.3.1.2 Art und Häufigkeit von Schäden.- 2.3.1.3 Ursachen von Schäden.- 2.3.1.4 Beschädigungen.- 2.3.2 Folgerungen.- 3 Bewertung der Robustheit.- 3.1 Der Begriff "Robustheit".- 3.1.1 Allgemeines.- 3.1.2 Definition und Abgrenzung.- 3.1.3 Merkmale robuster Brückentragwerke.- 3.1.4 Veranschaulichung an ausgeführten Brücken.- 3.1.5 Abgeleitete Kriterienstruktur und grundsätzliche Vorgehensweise.- 3.2 Kriterien der Robustheit.- 3.2.1 Definition und rechnerische Erfassung.- 3.2.1.1 Redundanz.- 3.2.1.1.1 Allgemeines.- 3.2.1.1.2 Rechnerische Erfassung.- 3.2.1.1.3 Einfluß der Redundanz auf die Versagenswahrscheinlichkeit.- 3.2.1.1.4 Modell für die Bewertung.- 3.2.1.2 Ausfallsicherheit.- 3.2.1.3 Stabilisierende Konstruktion.- 3.2.1.4 Duktilität.- 3.2.1.5 Monolithische Bauweise.- 3.2.1.6 Verformungsfähigkeit.- 3.2.1.7 Kraftflußorientierte Form.- 3.2.1.8 Kompaktheit.- 3.2.1.9 Austauschbarkeit.- 3.2.1.10 Anpassungsfähigkeit.- 3.2.1.11 Fehlerunanfällige Herstellbarkeit.- 3.2.2 Zuordnung zu den Werten Sicherheit und Wirtschaftlichkeit.- 3.3 Aggregation der Kriterien.- 3.4 Bewertung an Beispielen.- 3.4.1 Vorbemerkungen.- 3.4.2 Wettbewerbsentwürfe für die Schornbachtalbrücke (bei Stuttgart).- 3.4.2.1 Situation und Aufgabenstellung.- 3.4.2.2 Kurzbeschreibung der Entwürfe.- 3.4.2.3 Einzelbewertungen.- 3.4.2.4 Aggregation.- 3.4.3 Wettbewerbsentwürfe für die Südbrücke Oberhavel (Berlin).- 3.4.3.1 Situation und Aufgabenstellung.- 3.4.3.2 Kurzbeschreibung der Entwürfe.- 3.4.3.3 Einzelbewertungen.- 3.4.3.4 Aggregation.- 3.5 Folgerungen für den Entwurf.- 4 Grundlagen für den Entwurf am Beispiel lager- und fugenloser Brücken.- 4.1 Geschichtliches.- 4.2 Merkmale lager- und fugenloser Brücken.- 4.2.1 Zum Begriff "lager- und fugenlos".- 4.2.2 Zum Begriff "lager- und fugenlose Brücken".- 4.2.3 Besonderheiten.- 4.2.4 Klassifikation nach der Verformungsgeometrie.- 4.3 Grundsätzliche Vorgehensweise beim Entwerfen.- 4.3.1 Zuordnung der Einflußgrößen.- 4.3.1.1 Betrachtung am Gesamtsystem.- 4.3.1.2 Betrachtung am Bauteil.- 4.3.1.3 Betrachtung am Detail.- 4.3.2 Klassifikation der Einwirkungen.- 4.4 Einflußgrößen auf das Trag- und Verformungsverhalten.- 4.4.1 Einflußgrößen bei Betrachtung des Gesamtsystems.- 4.4.1.1 Direkte Einwirkungen.- 4.4.1.1.1 Statisches System.- 4.4.1.1.2 Systemgeometrie.- 4.4.1.2 Indirekte Einwirkungen.- 4.4.1.2.1 Statisches System.- 4.4.1.2.2 Systemgeometrie.- 4.4.1.2.2.1 Systemgeometrie im Grundriß.- 4.4.1.2.2.2 Systemgeometrie im Aufriß.- 4.4.2 Einflußgrößen bei Betrachtung der Bauteile.- 4.4.2.1 Direkte Einwirkungen.- 4.4.2.1.1 Bauteilform.- 4.4.2.1.2 Querschnittsform.- 4.4.2.2 Indirekte Einwirkungen.- 4.4.2.2.1 Allgemeines.- 4.4.2.2.2 Ansatzpunkte zur Reduzierung von Zwangbeanspruchungen.- 4.4.2.2.3 Bauteilform.- 4.4.2.2.4 Konstruktive Parameter.- 4.4.2.2.4.1 Grundlagen.- 4.4.2.2.4.2 Einflüsse auf den w-H-Verlauf.- 4.4.2.2.4.3 Einflüsse auf die Rißbreite und Randdruckspannung.- 4.4.2.2.4.4 Einflüsse auf die maximalen Pfeilerkopfverschiebungen.- 4.4.2.2.4.5 Optimale Querschnittsausnutzung.- 4.4.2.2.4.6 Einfluß zusätzlicher Lastmomente.- 4.4.2.2.4.7 Vereinfachte Berechnung der Pfeilerkopfverschiebung.- 4.4.2.2.5 Werkstoffe.- 4.4.2.2.5.1 Eigenlast.- 4.4.2.2.5.2 Festigkeit und Elastizitätsmodul.- 4.4.2.2.5.3 Zwangempfindlichkeit.- 4.4.2.2.5.4 Kriechen und Relaxation.- 4.4.2.2.5.5 Schwinden.- 4.4.2.2.6 Gründung.- 4.4.2.2.6.1 Allgemeines.- 4.4.2.2.6.2 Flächengründung.- 4.4.2.2.6.3 Pfahlgründung.- 4.4.2.2.6.4 Vergleich der Gründungen.- 4.4.3 Einflußgrößen bei Betrachtung der Details.- 4.4.3.1 Knotenform.- 4.4.3.1.1 Allgemeines.- 4.4.3.1.2 Anforderungen an die Verbindung.- 4.4.3.1.3 Kraftfluß.- 4.4.3.1.4 Rotationsfähigkeit.- 4.4.3.2 Art der Verbindung.- 4.4.3.2.1 Homogene Verbindung.- 4.4.3.2.2 Hybride Verbindung.- 4.4.3.2.3 Betongelenk.- 5 Entwurfs- und Bemessungsstrategie.- 5.1 Vorbemerkungen zum Entwurfsprozeß.- 5.2 Restriktionen.- 5.3 Bewertungsmodell.- 5.3.1 Ziel der Bewertung.- 5.3.2 Aggregation der Einzelwertungen.- 5.3.3 Zusammenfassende Darstellung der Vorgehensweise.- 5.4 Anhaltspunkte für das Entwerfen (Empfehlungen).- 6 Beispiele für den Entwurf lager- und fugenloser Brücken.- 6.1 Allgemeines.- 6.2 Fußgängerbrücke.- 6.2.1 Beschreibung.- 6.2.2 Grundlagen der Bemessung.- 6.2.3 Erfassung des nichtlinearen Werkstoffverhaltens.- 6.2.4 Bewertung.- 6.2.4.1 Vorbemerkungen.- 6.2.4.2 Vergleich mit Einflußgrößen.- 6.2.4.3 Vergleich mit FE-Rechnung.- 6.3 Straßenbrücke.- 6.3.1 Beschreibung.- 6.3.2 Möglichkeiten für eine monolithische Ausführung.- 6.3.2.1 Vorbemerkungen.- 6.3.2.2 Maßnahmen ohne Veränderung des Erscheinungsbildes.- 6.3.2.3 Maßnahmen mit Veränderung des Erscheinungsbildes.- 6.3.2.4 Begrenzung der Überbauverschiebung durch den Bauablauf.- 6.3.3 Schlußfolgerungen.- 7 Zusammenfassung.- 7.1 Ausgangssituation.- 7.2 Ergebnisse.- 7.3 Ausblick.- 8 Schrifttum.- 9 Anhang.