Lastmodelle für den Ermüdungsnachweis von orthotropen Fahrbahnplatten

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In Österreich wurden in den 1970er Jahren viele Straßenbrücken mit einer orthotropen Fahrbahnplatte aus Stahl und einem Belag aus Asphalt errichtet. Zum Zeitpunkt der Planung und der statischen Berechnung dieser Stahlbrückentragwerke wurden hauptsächlich Bemessungen im Hinblick auf die Tragsicherheit durchgeführt. Dem Phänomen der Ermüdung des Brückendecks durch häufig wiederkehrende Beanspruchungsspiele wurde nahezu keine Aufmerksamkeit gewidmet. Der Eurocode 1 - Teil 2 erlaubt eine Berücksichtigung des Effektes der lastverteilenden Wirkung des Belages unter der lokalen Belastung eines Fahrzeugrades (Lastausbreitungswinkel von 45° über die Dicke des Belages). Da dieser Effekt große Auswirkungen auf die Ergebnisse der Ermüdungsberechnung hat wurde dieser Sachverhalt genauer untersucht. Zu diesem Zwecke wurden Berechnungen an mehreren Finite-Element Modellen mit dem Softwarepaket Abaqus durchgeführt. Diese FE-Modelle bilden einen Ausschnitt des Fahrbahndecks einer Straßenbrücke mit bzw. ohne Asphalt Belag ab. Zusammenfassend konnte der günstige Lastausbreitungswinkel von 45° bestätigt werden.