Rail4Future – zuverlässige Eisenbahnbrücken

FFG-Comet Projekt

Projektbegleitung und Zusatzfinanzierung seitens ÖBB-Infrastruktur AG und folgender Unternehmen: Wiener Linien GmbH & CoKG, HBK GmbH, TÜV Austria GmbH, FCP ZT GmbH, Palfinger Structural Inspection

• Bearbeitung gemeinsam mit AIT

Bearbeitungszeitraum:

März 2021 – September 2024

Tätigkeit:

• Schwing- und Traglastversuche an einer vollständigen Eisenbahnbrücke mit Schwellen und Gleisen
• Schwingversuche an genieteten Bestandsträgern und Simulation des Risswachstums mit der Bruchmechanik
• Langzeitmessungen zur Betriebsbeanspruchung an einer Eisenbahnbrücke an der Südbahnstrecke und begleitende numerische Berechnungen
• Entwicklung von drei effizienten Verstärkungslösungen für das Anschlussdetail „Quersteifenanschluss am Hauptträgeruntergurt“ (Anwendung dann, wenn Ermüdungsrisse festgestellt werden) und Messung der zugehörigen lokalen Ermüdungsbeanspruchungen unter Betriebsbedingungen λ
• Validierung des aktuellen Konzepts zur Restlebensdauerberechnung, auf Basis von Schadensäquivalenzfaktoren
• Entwicklung eines Stufenkonzeptes zur verbesserten Restlebensdauerprognose von Eisenbahnbrücken, auf Basis von Mess- und Monitoringdaten

Inhalt:

Schwerpunkt des Forschungsprojektes ist eine verbesserte Restlebensdauerprognose von stählernen Eisenbahnbrücken, durch das Einbeziehen von Mess- und Monitoringdaten in Hinblick der verkehrenden Betriebszüge und der Beanspruchungen am Tragwerk. Durch gezielte Langzeitmessungen an Bestandsbrücken konnten auch Beanspruchungskollektive gemessen werden und mit numerischen Simulationen der Zugsüberfahrten verglichen werden. Im Zuge des Projektes wurde auch das aktuelle Konzept zur Restlebensdauerberechnung, auf Basis von Schadensäquivalenzfaktoren λ, genauer analysiert und validiert.

Ergebnis:

Das Hauptergebnis des Forschungsprojektes ist ein innovatives Stufenkonzept zur Restlebensdauerermittlung von bestehenden Eisenbahnbrücken. Dabei können Mess- und Monitoringdaten mitberücksichtigt werden. Als Basis zur nachfolgenden detaillierten Untersuchung der maßgebenden Konstruktionsdetails erfolgt eine konventionelle Restlebensdauerberechnung mittels der Schadensäquivalenzfaktoren. Das insgesamt vier Stufen umfassende Konzept erlaubt auch die Beurteilung von Konstruktionsdetails mit festgestellten oder vermuteten Ermüdungsrissen. Mit jeder neuen Stufe wächst zwar der Mess- und Berechnungsaufwand, jedoch vergrößert sich dadurch auch die rechnerische Restlebensdauer.