Ein Beitrag zur probabilistischen Nachweisführung von bestehenden Tragwerken mit NLFEM und UQ-Lab

Es ist eine große Problematik im ganzen europäischen Straßennetz: Tausende Brücken erreichen die ursprünglich geplante Nutzungsdauer in den nächsten Jahren und entsprechen den Normanforderungen nicht mehr. Außerdem ist die Tragfähigkeit solcher wichtiger Infrastruktur-Bauwerke keine konstante Größe, sondern sie nimmt mit der Zeit wegen mehreren Gründen ab. Deshalb kann sich eine vertiefte probabilistische Untersuchung lohnen und damit große Kosten infolge unnötiger Verstärkungsmaßnahmen gespart werden. Dabei sind diverse Parameter auf der Widerstands- und Einwirkungsseite zu berücksichtigen. So müssen die Baustoffe oder die Verkehrslasten realitätsnah und aufgrund Messungen oder Aktualisierungen bestimmt werden. In dem vorliegenden Buch wird eine bestehende Brücke, welche gemäß Prüfbericht auf Stufe 1 diversen statischen Anforderungen nicht mehr genügt, in einem nicht-linearen FE-Programm modelliert und mit der Matlab-basierten Software UQLab (UQLink) verknüpft. Dadurch können streuende Basisvariablen auf Einwirkungs- und Widerstandseite in das Modell eingefügt werden und es sind Aussagen über die Zuverlässigkeit und Restnutzungsdauer möglich. Mit den gewonnen angepassten Teilsicherheitsbeiwerten aus der FORM-Analyse kann ein Bauwerk dann wieder semi-probabilistisch, und damit mit gewöhnlichen FE-Programmen berechnet werden. Der Autor Timon Zeder absolvierte das Studium des Bauingenieurwesens an der Hochschule Luzern. Er ist als Projektingenieur tätig und für weitere Forschungsprojekte im stetigen Kontakt mit der Hochschule Luzern.