Verfahren zur Reduktion der Ergebnisstreuung zur Ermittlung realistischer Lehr'scher Dämpfungsmaße von Eisenbahnbrücken - Teil 1: Methoden im Frequenzbereich

Abstract

Ein realitätsnahes Lehr’sches Dämpfungsmaß ist eine wichtige Eingangsgröße für eine dynamische Beurteilung von Eisenbahnbrücken. Aufgrund normativer Vorgaben in Form von sehr konservativen Dämpfungsmaßen zeigt sich bei Vergleichen zwischen Messung und Berechnung (bzw. Norm) häufig eine erhebliche Diskrepanz, wodurch der Bedarf an dynamischen Messungen an Bestandsobjekten steigt. In diesem Beitrag werden als Erweiterung zum Stand der Technik Methoden und Analysewerkzeuge zur Ermittlung von realistischen Lehr’schen Dämpfungsmaßen auf Basis von Messdaten in Form eines Amplitudenfrequenzganges vorgestellt. Die praktische Vorgehensweise zur Dämpfungsermittlung wird exemplarisch anhand einer Eisenbahnbrücke gezeigt, wobei sich herausstellt, dass die Ergebnisstreuung nicht nur in den unterschiedlichen Auswertemethoden, sondern insbesondere in der Handlungsweise der versuchsauswertenden Person begründet liegt. Letztendlich wird eine Vorgangsweise für die Ermittlung eines Lehr’schen Dämpfungsmaßes auf Basis eines In-situ-Versuches formuliert, um die Streuung der Ergebnisse zu reduzieren.

A realistic damping factor is an essential input variable for a dynamic assessment of railway bridges. Due to the normative specification of very conservative damping factors, comparisons between measurement and calculation (or standard) often reveal a considerable discrepancy, which increases the need for dynamic measurements on existing objects. As an extension to the state-of-the-art, this paper presents methods and analysis tools for determining realistic damping factors based on measurement data in the form of an amplitude frequency response. The practical procedure for determining the damping factor is demonstrated using a railway bridge as an example. The occurring scatter of the results is not only due to the different evaluation methods, but in particular to how the evaluating person of the test acts. Finally, a procedure for the determination of a damping factor based on one in-situ test is formulated in order to reduce the scatter of the results.