Moritz Schäferhoff, M. Sc.
Aktuelle Forschungsprojekte
Der Zustand deutscher Brücken an Autobahnen und Bundesstraßen verschlechterte sich in den letzten Jahren kontinuierlich. Dabei hat das stetig wachsende Verkehrsaufkommen, begleitet durch ein nachhaltig gestiegenes Gesamtgewicht, insbesondere des Schwerlastverkehrs, die Brücken in Deutschland in der Vergangenheit zunehmend stark beansprucht. Daher ist es dringend notwendig, dass für Straßen- und Bahnbrücken im Bestand, aber auch für neugebaute oder in gutem Zustand befindliche Brücken, ein regelmäßiges Monitoring respektive eine in kurzen Abständen stattfindende Inspizierung, erfolgt. Nur damit kann erreicht werden, dass frühzeitig bautypische Schäden identifiziert werden und die Lebensdauer der Brücken vor dem Hintergrund der prognostizierten, weiter zunehmenden Verkehrsbelastung verlängert werden kann. Instandsetzungsmaßnahmen können so frühzeitig durchgeführt und damit in Summe sogar reduziert werden.
Im Stahl- und Verbundbrückenbau werden die Schweißanschlüsse von Quer- und Längsbauteilen traditionell mit Freischnitten ausgeführt, um eine schweißgerechte Ausführung sowie die Vermeidung von Nahtkreuzungen und exakten Einpassungen zu gewährleisten. Diese Freischnitte werden beispielsweise in den quer zum Brückenhauptträger angeordneten Quersteifen oder Querträgern, jeweils am Anschluss zum Brückenhauptträger, vorgesehen. Die Stelle des Freischnitts hat sich jedoch aufgrund mehrerer Faktoren als sehr ungünstiger Kerbfall erwiesen. Zu diesen Faktoren zählen u.a. Spannungskonzentrationen infolge der Freischnittgeometrie, strukturelle Kerben und eine unzureichende Schweißnahtqualität, insbesondere durch Nahtansätze oder unzureichende Umschweißungen. Diese Schwachstellen werden als Ursachen für Ermüdungsschäden identifiziert, die zur Rissinitiierung an der Schweißnaht und zum Rissfortschritt im Stahlquerschnitt führen können.