Diplomarbeit Neid / Platte

Zusammenfassung

Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde die turnusmäßige Inspektionsmessung (2007) der Kanalbrücke des Wasserstraßenkreuzes Magdeburg durchgeführt und ausgewertet. Es erfolgte die erstmalige Stabilitätsprüfung des bauwerksumspannenden Festpunktfeldes. Dabei konnten mehrfache Zweiepochenvergleiche zwischen den vom WNA Magdeburg bereitgestellten Daten (Nullmessung 1998 und Epoche 2005) und der eigenständig organisierten Messung durchgeführt werden. Hierbei wurden für einige Punkte des Lage- und Höhennetzes signifikante Deformationen festgestellt.

Mit den als stabil erkannten Festpunkten erfolgte die Bestimmung der Objektpunkte des gesamten Brückenkörpers und eine Deformationsanalyse des Unterbaus. Die jeweilige Analyse geschah als mehrmaliger Zweiepochenvergleich mit den ebenfalls vom WNA bereitgestellten Messungen des Unterbaus (Referenznivellement 2004 und Epoche 2005) und der eigenen Höhenbestimmung (2007). Es zeigte sich dabei, dass die Deformationen im Bereich der Vorlandbrücke und der Widerlager (Ost und West) abklingen. Die Strompfeiler widerfahren dagegen anhaltende Setzungen, die auf die Flachgründung der Fundamente zurückzuführen sind.

Die für die gesamte Bearbeitung erforderlichen Berechnungen wurden mit dem Programmsystem PANDA durchgeführt. Dieses stellte sich als ein sehr effektives und komfortables Werkzeug heraus.

Da durch die „klassischen“ Verfahren (jährliche Inspektionsmessung) nur Momentaufnahmen des Bauwerks möglich sind und die Auswirkung von dynamischen Prozessen keine Berücksichtigung finden, wurde ein alternatives Messverfahren der kontinuierlichen Beobachtung aufgezeigt. Hierbei erfolgten punktuelle Messungen von relativen Neigungen in Verbindung mit absoluten Tachymeterdaten.

Die dabei entstehenden Zeitreihen zeigten Verformungen des Brückenüberbaus im Zentimeterbereich. Des Weiteren konnten mittlere bis starke Korrelationen der einzelnen Sensoren nachgewiesen werden. Diese Erkenntnis trägt dazu bei die relativen mit den absoluten Messungen verknüpfen zu können.

Eine Überführung in den Frequenzraum mittels einer Fast-Fourier-Transformation ergab, dass die Kanalbrücke durch verschiedene Frequenzen zum Schwingen angeregt wird. Diese Frequenzen ließen sich in den Messungen des Neigungssensors aufgrund der höheren Messgenauigkeit besser nachweisen als in den Tachymeterdaten.

Die abschließende Bewertung der Ergebnisse kann und muss in einer fachübergreifenden Diskussion (interdisziplinäre Zusammenarbeit) mit Ingenieuren aus den Fachgebieten Bauwesen (Statik), Maschinenbau, etc. erfolgen.

Diplomarbeit Michael Neid & Michael Platte "Deformationsüberwachung an der Kanalbrücke des Wasserstraßenkreuzes Magdeburg"


Zusammenfassung Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde die turnusmäßige Inspektionsmessung (2007) der Kanalbrücke des Wasserstraßenkreuzes Magdeburg durchgeführt und ausgewertet. Es erfolgte die erstmalige Stabilitätsprüfung des bauwerksumspannenden Festpunktfeldes. Dabei konnten mehrfache Zweiepochenvergleiche zwischen den vom WNA Magdeburg bereitgestellten Daten (Nullmessung 1998 und Epoche 2005) und der eigenständig organisierten Messung durchgeführt werden. Hierbei wurden für einige Punkte des Lage- und Höhennetzes signifikante Deformationen festgestellt. Mit den als stabil erkannten Festpunkten erfolgte die Bestimmung der Objektpunkte des gesamten Brückenkörpers und eine Deformationsanalyse des Unterbaus. Die jeweilige Analyse geschah als mehrmaliger Zweiepochenvergleich mit den ebenfalls vom WNA bereitgestellten Messungen des Unterbaus (Referenznivellement 2004 und Epoche 2005) und der eigenen Höhenbestimmung (2007). Es zeigte sich dabei, dass die Deformationen im Bereich der Vorlandbrücke und der Widerlager (Ost und West) abklingen. Die Strompfeiler widerfahren dagegen anhaltende Setzungen, die auf die Flachgründung der Fundamente zurückzuführen sind. Die für die gesamte Bearbeitung erforderlichen Berechnungen wurden mit dem Programmsystem PANDA durchgeführt. Dieses stellte sich als ein sehr effektives und komfortables Werkzeug heraus. Da durch die „klassischen“ Verfahren (jährliche Inspektionsmessung) nur Momentaufnahmen des Bauwerks möglich sind und die Auswirkung von dynamischen Prozessen keine Berücksichtigung finden, wurde ein alternatives Messverfahren der kontinuierlichen Beobachtung aufgezeigt. Hierbei erfolgten punktuelle Messungen von relativen Neigungen in Verbindung mit absoluten Tachymeterdaten. Die dabei entstehenden Zeitreihen zeigten Verformungen des Brückenüberbaus im Zentimeterbereich. Des Weiteren konnten mittlere bis starke Korrelationen der einzelnen Sensoren nachgewiesen werden. Diese Erkenntnis trägt dazu bei die relativen mit den absoluten Messungen verknüpfen zu können. Eine Überführung in den Frequenzraum mittels einer Fast-Fourier-Transformation ergab, dass die Kanalbrücke durch verschiedene Frequenzen zum Schwingen angeregt wird. Diese Frequenzen ließen sich in den Messungen des Neigungssensors aufgrund der höheren Messgenauigkeit besser nachweisen als in den Tachymeterdaten. Die abschließende Bewertung der Ergebnisse kann und muss in einer fachübergreifenden Diskussion (interdisziplinäre Zusammenarbeit) mit Ingenieuren aus den Fachgebieten Bauwesen (Statik), Maschinenbau, etc. erfolgen.

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