Moderne Berechnungsmethoden zur realitätsnahen Untersuchung und Erhaltung von Bauwerken

Durch das aktuelle Bestreben einer nachhaltigen Bewirtschaftung und Ressourcenschonung gewinnt die Erhaltung von bestehenden Bauwerken gegenüber dem Neubau immer mehr an Bedeutung. Der Beitrag diskutiert anhand von Beispielen von Gewölbebrücken über den Main, inwieweit moderne Berechnungsmethoden die Qualität und Möglichkeiten einer realitätsnahen Nachrechnung der Gebrauchstauglichkeit und Tragfähigkeit von Gewölbebrücken unter Eigen-/Verkehrslast und Schiffsanprall verbessern können. Gegenüber einfachen klassischen Ingenieurmodellen bieten moderne numerische Simulationsverfahren bei der realitätsnahen Bewertung bestehender Bauwerke wesentliche Vorteile. Diese liegen v. a. in der Möglichkeit, ganze Bauwerke im Gesamtmodell oder in repräsentativen Teilmodellen zu berechnen und dabei die Interaktionen verschiedener Strukturbereiche unter Einbeziehung nichtlinearen Verhaltens (materielle und geometrische Nichtlinearitäten, Statuswechsel/Kontakt) berücksichtigen zu können. Für die Bewertung der Standsicherheit gegenüber Schiffsanprall sind weiterhin die standortbezogene Schiffsstoßkraftermittlung sowie Einbeziehung der Last-Zeitfunktion des Schiffsstoßes und die Berücksichtigung der dynamischen Reaktion des Bauwerks von zentraler Bedeutung. Durch eine transient dynamische Analyse können oft im Vergleich zu vereinfachten quasistatischen Berechnungen weitere Lastreserven erschlossen werden.