Finite Elemente-Untersuchung zum Tragverhalten einer neuartigen Sandwichfahrbahnplatte für Eisenbahnbrücken

Abstract

Das Institut für Tragkonstruktionen - Stahlbau der Technischen Universität Wien befasst sich seit längerer Zeit mit der Entwicklung neuartiger Brückenelemente die den speziellen Anforderungen sanierungsbedürftiger Eisenbahnbrücken gerecht werden. Im Zuge dessen wurden im Sommer 2010 vier Prüfkörper einer neuartigen Verbundplatte, die als Fahrbahnplatte eingesetzt werden soll, im Labor bis zur Traglast getestet. Die vier Testobjekte haben sich durch die dabei eingesetzte Geometrie der Schubdübelleisten unterschieden. Neben der im Labor durchgeführten Prüfung werden die Prüfkörper mit dem Finite Elemente Programm ABAQUS numerisch abgebildet.<br />In dieser Arbeit wird Typ C dieser Versuchskette mit dem Finite Elemente Programm ABAQUS nachgebildet. Mit Hilfe einer Parameterstudie wird dazu das Modell kalibriert, sodass es das Verhalten des Versuchskörpers möglichst realitätsnahe abbildet. Anschließend wird das Modell auf sein Trag und Verformungsverhalten untersucht. Mit der Analyse des Modells können Rückschlüsse auf das wirkliche Tragverhalten der Verbundplatte getroffen werden. Damit kann das bereits bestehende Tragmodell auf seine Gültigkeit beurteilt und weitere Modelle abgeleitet werden.<br />

The Institute of Structural Engineering, Department of Steel Structures on Vienna University of Technology is developing a new bridge element, which fulfill the special requirements for replacing old Railwaybridges. In summer 2010 four specimens of a new extreme slender steel-concrete-steel composite plate, which is designed to work as a deck slab, was experimentally tested to their ultimate bearing limit.<br />Additionally none linear finite element models of the tested objects are developed by the use of the program package ABAQUS.<br />In this thesis the derivation of the finite element model for Type C is presented. A parametric study is used to calibrate the model to reproduce the laboratory testing results close-to real. Finally the load-deflection behavior of the analytical model is analyzed.<br />This work allows to investigate the processes within the test specimen.<br />It enables to approve the existing load carrying model and to develop more precise models.<br />