Condition assessment of concrete structures and bridges using vibration monitoring in comparison to changes in their static properties

Die Arbeit befasst sich mit der zerstörungsfreien Zustandsbewertung von Ingenieurbauwerken aus bewehrtem und vorgespanntem Beton sowie Brückenbauwerken und konzentriert sich auf den Vergleich von statischen und dynamischen Untersuchungsmethoden. Die zentralen Fragen diskutieren die Empfindlichkeit der Veränderungen statischer und dynamischer Eigenschaften während der mechanischen Lebensdauer oben beschriebener Strukturen unter Laborbedingungen, deren Empfindlichkeit bei in-situ Versuchen sowie die Größenordnung ungewollter Umwelteinflüsse auf die dynamischen Eigenschaften. Aus diesem Grund werden die Veränderungen statischer und dynamischer Parameter eines schrittweise belasteten Stahlbetonbalkens und einer Stahlbetonplatte sowie einer Spannbetonplatte bis zum Erreichen der jeweiligen Bruchlast unter Laborbedingungen untersucht. Weiterhin werden im Rahmen der Untersuchungen unter Laborbedingungen eine sukzessiv geschädigte und schrittweise belastete Stahlbetonplatte sowie eine Spannbetonplatte ebenfalls in Veränderungen ihrer statischen und dynamischen Eigenschaften erforscht. Mittels statischer und dynamischer Versuche an einem realen sukzessiv geschädigten und schrittweise belasteten Brückenbauwerk, war es möglich die Größenordnung der Veränderungen statischer und dynamischer Parameter eines in-situ Objektes festzustellen. Eine Langzeitmessung an einer Verbundbrücke demonstriert die Größenordnung von Umwelteinflüssen auf die statischen und dynamischen Eigenschaften eines Objektes, welche bei vergleichenden zerstörungsfreien Untersuchungsmethoden berücksichtigt werden müssen. Alle Versuche werden mithilfe der Methode der Spannungsintegration berechnet bzw. mittels der Finiten Element Methode mit Hilfe der Software ANSYS und SOFISTIK simuliert. Weiterhin werden gemessene Eigenfrequenzen und Eigenformen dazu verwendet, Finite Element Modelle anzupassen oder Schäden zu quantifizieren und zu lokalisieren. Die Arbeit ist ein Beitrag zur Anwendung von zerstörungsfreien statischen und dynamischen Untersuchungsmethoden auf Ingenieurbauwerke aus Beton.