DE102004014246A1

DE102004014246A1 - Determining load-dependent supporting mechanism deformations, especially for bridges, involves applying loads in stages using multiple axle vehicles certified for normal road use with known force effects, dimensions by axle or axle group

Info

Publication number: DE102004014246A1
Application number: DE102004014246A
Authority: DE
Inventors: Frank Dipl.-Ing. Schwesinger; Peter Prof. Dr.-Ing.habil. Schwesinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2005-06-23

Abstract

The method involves introducing defined loads into the supporting mechanisms to be investigated with vehicles of known weight and geometric parameters and measuring the resulting deformations. The loads can be applied in stages using one or more multiple axle vehicles certified for normal road use and with known force effects and dimensions by axle or axle group : An independent claim is also included for an arrangement for determining load-dependent supporting mechanism deformations.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung belastungsabhängiger Tragwerksverformungen, insbesondere an Brücken, wobei definierte Belastungen mit Fahrzeugen bekannter Massen in das zu untersuchende Tragwerk eingetragen werden und die als Folge am Tragwerk entstehenden Verformungen ermittelt werden sowie eine Vorrichtung zur Messung der Verformungen von Tragwerksteilen.The The invention relates to a method for determining load-dependent structural deformations, especially on bridges, defined loads with vehicles of known masses in the structure to be examined will be registered and the result be determined on the structure resulting deformations and a Device for measuring the deformation of structural parts.

Die Erfindung ist geeignet zur schrittweisen Belastung von Tragwerken und Messung der zugeordneten belastungsabhängigen Verformungen an diesen Tragwerken, insbesondere Brücken unterschiedlicher Bauweise und Konstruktion mit kleineren bis mittleren Spannweiten der Einzelfelder sowie vergleichbarer Hochbauten, wobei diese Verformungen in der Regel durch kurzzeitig wirkende äußere, nach Angriffsort und Größe bekannte Belastungen verursacht werden.The Invention is suitable for incremental loading of structures and measuring the associated load-dependent deformations on these Structures, in particular bridges different construction and construction with smaller to medium Spans of individual fields and comparable buildings, where These deformations usually due to short-acting external, after Attack location and size known Burdens are caused.

Die zuverlässige Messung der belastungsabhängigen Verformungen ist zum Beispiel zwingend notwendig im Zusammenhang mit Probebelastungen zwecks Bestimmung der wirklichen Belastungs-Verformungs-Funktion des untersuchten Tragwerks mit dem Ziel einer Bewertung der aktuell vorhandenen Tragfähigkeit oder der Identifikation charakteristischer Klassifizierungsmerkmale, mit deren gesichertem Nachweis Rückschlüsse auf bestimmte Konstruktionsmerkmale und damit verbundene spezifische Tragreserven gezogen werden können.The reliable Measurement of the load-dependent For example, deformations are imperative in connection with trial loads to determine the true stress-strain function of the investigated structure with the aim of an evaluation of the current existing load capacity or the identification of characteristic classification features, With their secure evidence conclusions on certain design features and related specifics Support reserves can be drawn.

Im Stand der Technik ist es bekannt, dass zur Erzeugung definierter Belastungen durch Eintragung von Kräften in das zu untersuchende Tragwerk, als deren Reaktion die zu messenden Verformungen entstehen, Fahrzeuge bekannter Masse einzusetzen. Ein derartiges Verfahren ist beschrieben in Vockrodt, H.-J.; Schwesinger, P.: Experimentelle Tragfähigkeitsanalyse einer historischen Bogenbrücke in Erfurt, Bautechnik 79 (2002) 6, S. 355–367.in the It is known in the art that for generating defined Loads due to entry of forces into the test subject Structure, as a reaction of which the deformations to be measured arise Use vehicles of known mass. Such a procedure is described in Vockrodt, H.-J .; Schwesinger, P .: Experimental load capacity analysis a historic arch bridge in Erfurt, Bautechnik 79 (2002) 6, pp. 355-367.

Ferner sind auch spezielle Belastungseinrichtungen in Bolle, G.; Bucher, Chr.; Huth, O.; Schwesinger, P.: Experimentelle Tragsicherheitsbewertung der Brücke über die Ilm in Darnstedt, Schriftenreihe des FB Bauingenieurwesen der HS Bremen, Heft 11, S. 109...122, (1998) beschrieben. Diese Belastungseinrichtungen bestehen aus mehreren, an die zu belastende Konstruktion durch Zugstangen angekoppelte Belastungsrahmen, die an den Lasteinleitungspunkten auf dem Tragwerk gelagert sind. An den Rahmenenden sind Zugstangen und Rahmen mit zwischengeschalteten hydraulischen Pressen kraftschlüssig miteinander verbunden. Die erzeugten Kräfte werden einerseits über die Zugstangen an den Tragwerksenden verankert, andererseits wirken sie in gleicher Größe, aber entgegen gesetzter Richtung in den Lasteinleitungspunkten als äußere Belastung auf das Tragwerk. Bei dieser Anordnung wirken die Kräfte im so genannten Kräftekreislauf h. h. andere Kontruktionsteile, wie z. B. die Gründung, bleiben dabei unbelastet.Further are also special load devices in Bolle, G .; Books, Chr .; Huth, O .; Schwesinger, P .: Experimental load safety assessment the bridge over the Ilm in Darnstedt, publication series of the Department of Civil Engineering of the HS Bremen, Issue 11, pp. 109-122, (1998). These load devices consist of several, coupled to the construction to be loaded by tie rods Loading frame, which at the load transfer points on the structure are stored. At the frame ends are drawbars and frames with intermediate hydraulic presses frictionally with each other connected. The generated forces on the one hand over the tie rods anchored to the structural ends, on the other hand act they are the same size, but opposite direction in the load introduction points as external load on the structure. In this arrangement, the forces act in this way said power cycle H. H. other Kontruktionsteile, such as. As the foundation, remain unencumbered.

Bei den in Schwesinger, P.; Thor, B.: Verfahrens- und bauwerksbezogene Erfahrungen aus den Thüringer BELFA-Pilotobjekten Thalbürgel und Kleinmölsen. Fachtagung Bauwerksdiagnose "Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen" der DGZfP, Leipzig 25.–26.10.2001; DGZfP-Berichtsband 76 CD sowie in DE 199 25 269 C1 beschriebenen Verfahren werden speziell entwickelte Belastungsfahrzeuge verwendet.In Schwesinger, P .; Thor, B .: Procedural and building-related experiences from the Thuringian BELFA pilot objects Thalbürgel and Kleinmölsen. Symposium Structural Diagnosis "Practical Applications of Non-Destructive Testing" DGZfP, Leipzig 25.-26.10.2001; DGZfP report volume 76 CD as well as in DE 199 25 269 C1 Specially developed load vehicles are used.

Die dort beschriebenen Lösungen gestatten die hydraulische Krafterzeugung in frei wählbaren Belastungsstufen, wobei das Tragwerk unmittelbar vor Belastungsbeginn ohne Lasteinwirkung bleibt. Allerdings entstehen hier vergleichsweise hohe Kosten, die einer breiteren Anwendung dieser Methode bisher im Wege stehen.The solutions described there allow hydraulic power generation in freely selectable load levels, wherein the structure immediately before loading begins without load remains. However, comparatively high costs arise here to hinder a broader application of this method so far.

Es ist weiter bekannt, dass zur Messung derartiger Verformungen (beispielsweise vertikale oder horizontale Verschiebungen) sowie begleitender Einflüsse (z. B. Temperatur) elektrische Messverfahren zum Einsatz kommen, mit deren Hilfe die Beträge unterschiedlicher Messgrößen in vielen, im Sinne des zu verfolgenden Ziels geeigneten Stellen des zu beobachtenden Tragwerks gleichzeitig oder seriell bestimmt werden können. Diese Art von Verformungsmessungen erfordert unter anderem in jedem Fall eine standsichere, durch die äußere Einwirkungen (Kälte, Temperatur) weitgehend unbeeinflusste (neutrale) Bezugs- und Messbasis, an der Sensoren oder Messfühler befestigt werden können. Zwecks Vermeidung von Messfehlern sollen möglichst alle Störgrößen, wie mechanische Interaktionen zwischen Messbasis und Tragwerk bzw. den einzutragenden Kräften und durch diese verursachte mechanischen Wirkungen zuverlässig unterbunden werden. Neben der bereits erwähnten mechanischen und thermischen Unempfindlichkeit beziehen sich weitere relevante Anforderungen auf die zu überbrückende Spannweite (möglichst bis etwa 15 m oder größer) und auf eine geringe Masse der Elemente, so dass vor allem auch unter oft schwierigen Einsatzbedingungen einfache Handmontage anwendbar bleibt. Allerdings sind die genannten Anforderungen nur schwer miteinander vereinbar, so dass bekannt gewordene Lösungen hinsichtlich des eingesetzten Materials (meist Stahl, Aluminium oder Holz) sowie bezüglich ihrer konstruktiven Gestaltung (z. B. vollwandige oder aufgelöste Träger, Fachwerk- oder Bogenkonstruktionen, Rohrgerüsttürme) nicht befriedigen, zumal auch hier Transport, Montage und Vorhaltung u. U. ebenfalls hohe Aufwendungen verursachen.It is further known that for measuring such deformations (for example vertical or horizontal displacements) as well as accompanying influences (eg temperature) electrical measuring methods are used, with the help of which the amounts of different measured variables are suitable in many, in terms of the target to be followed Positions of the observed structure can be determined simultaneously or serially. This type of deformation measurement requires, among other things, in any case a stable, by the external influences (cold, temperature) largely unaffected (neutral) reference and measurement base on which sensors or probes can be attached. In order to avoid measuring errors as far as possible, all disturbing variables, such as mechanical interactions between the measuring base and the supporting structure or the forces to be introduced and the mechanical effects caused by them, should be reliably prevented. In addition to the mechanical and thermal insensitivity already mentioned, other relevant requirements relate to the span to be bridged (if possible up to about 15 m or greater) and to a low mass of the elements, so that simple manual assembly remains applicable even under often difficult operating conditions. However, the requirements mentioned are difficult to reconcile, so that solutions become known with regard to the material used (usually steel, aluminum or wood) as well as with respect to their structural design (eg solid or dissolved beams, truss or arch constructions, pipe scaffold towers) not Satisfy, especially here also transport, installation and provision u. U. also cause high expenses.

Es ist weiterhin bekannt, dass zur Bewertung der Tragfähigkeit von nach Bauweise, Material, Geometrie und Alter ähnlicher bzw. vergleichbarer Tragwerke oder Tragwerksteile (z. B. auch in größerer Anzahl ausgeführte typisierte Konstruktionslösungen) nur eine relativ kleine Stichprobe der zu bewertenden Grundgesamtheit unter Anwendung der oben beschriebenen Untersuchungsmethoden experimentell belastet wird und die gefundenen Ergebnisse mit Hilfe statistischer Methoden und unter Einführung zusätzlicher Sicherheitsbeiwerte auf alle in Betracht kommenden Einzeltragwerke übertragen werden.It is also known to evaluate the carrying capacity of similar construction, material, geometry and age or comparable structures or structural parts (eg also in larger number executed typified design solutions) only a relatively small sample of the population to be assessed loaded experimentally using the test methods described above and the results obtained using statistical methods and under introduction additional Transfer safety factors to all relevant individual structures become.

In DE 101 10 606 A1 wird ein Verfahren zur kontrollierten Nutzungsdauerverlängerung von Tragwerken, insbesondere von Brücken, beschrieben.In DE 101 10 606 A1 A method for the controlled service life extension of structures, in particular of bridges, is described.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die experimentelle Bewertung der Tragfähigkeit sowie die Durchführung herkömmlicher Probebelastungen hinsichtlich der Messung der Verformungen so weit zu vereinfachen, dass der objektive Charakter der damit zu gewinnenden Informationen erhalten bleibt und gleichzeitig die entstehenden Kosten verringert werden.Of the Invention is based on the object, the experimental evaluation the carrying capacity as well as the implementation conventional Trial loads with regard to the measurement of the deformations so far to simplify that the objective character of the thus to be won Information is preserved and at the same time the resulting Costs are reduced.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist, und mit einer Vorrichtung, welche die im Anspruch 10 angegebenen Merkmale aufweist, gelöst.The Task is according to the invention with a Method having the features specified in claim 1, and with a device, which specified in claim 10 Has features solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Embodiments are specified in the subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht beispielsweise die Anwendung der Methode der experimentellen Tragsicherheitsbewertung im weiteren Sinne, aber auch die Durchführung herkömmlicher Probebelastungen hinsichtlich der Messung der Verformungen, partiell zu vereinfachen, so dass im zuerst genannten Fall der objektive Charakter der damit zu gewinnenden Informationen erhalten bleibt und gleichzeitig insbesondere bei der Untersuchung von Brücken kleinerer Spannweiten, deren Anteil am Gesamt-Brückenbestand ca. 70% beträgt, unabhängig von der angewendeten Belastungsmethode die entstehenden Kosten verringert werden können.The inventive method allows For example, the application of the method of experimental load safety assessment in the broader sense, but also the implementation of conventional test loads regarding the measurement of deformations, partially simplify, so that in the former case, the objective character of the object to be gained thereby Information is preserved and at the same time especially at the investigation of bridges Smaller spans, whose share in the total bridge inventory is about 70%, regardless of the applied load method reduces the costs incurred can be.

Insbesondere wird der Zeit- und Kostenaufwand bei der Vorbereitung und Durchführung einer experimentellen Tragsicherheitsbewertung (oder einer herkömmlichen Probebelastung) erstens dadurch verringert, dass eine Messbasis mit zweckentsprechenden Eigenschaften, insbesondere geringe Eigenmasse, raumsparende Konstruktion, leichte Handmontage, hohe Festigkeit, geringe mechanische und thermische Verformbarkeit, als Teil einer Baukastenlösung zur Anwendung kommt.Especially is the time and expense involved in preparing and conducting an experimental Initial safety rating (or a conventional test load), firstly reduced by having a measurement base with appropriate Properties, in particular low net mass, space-saving construction, easy hand assembly, high strength, low mechanical and thermal Deformability, as part of a modular solution is used.

Zweitens wird zur stufenweisen Be- und Entlastung einer Fahrspur eines Tragwerks auf der Grundlage von Ergebnissen vorher durchgeführter Vergleichs- und Nachrechnungen (Verformungs-Sollwerte) ein geeignetes mehrachsiges, für den normalen Straßenverkehr zugelassenes Fahrzeug (z. B. ein vierachsiger Kranwagen geeigneter Abmessungen und Gesamtmasse) genutzt, von dessen Verfügbarkeit in der Nähe des Bauwerksstandortes ausgegangen werden kann. Der Belastungsversuch endet mit dem Erreichen der Versuchsziellast, sofern nicht zuvor die Einhaltung anderer Kriterien die Beendigung des Belastungsvorganges erfordern.Secondly becomes the gradual loading and unloading of a lane of a structure on the basis of results obtained previously and recalculations (deformation setpoints) a suitable multi-axis, for the normal traffic Approved vehicle (eg a four-axle crane truck more suitable) Dimensions and total mass) of its availability near of the construction site can be assumed. The load test ends with the achievement of the test target load, if not previously compliance with other criteria the termination of the burdening process require.

Drittens gestatten die mit den beiden erstgenannten, erfindungsgemäß gelösten Teilaufgaben erschließbaren Kostenminderungen in geeigneten Fällen (durch die nun überschüssigen finanziellen Mittel) die Vergrößerung einer Stichprobe für den Schluss auf eine Grundgesamtheit von nach Bauweise, Material, Geometrie und Alter ähnlichen bzw. vergleichbaren Tragwerken oder Tragwerksteilen, deren Tragfähigkeit durch Übertragung der Ergebnisse einer experimentell untersuchten Strichprobe dieser Grundgesamtheit unter Inkaufnahme eines sonst nicht zu berücksichtigenden, mit subjektiv bestimmten Anteilen behafteten Sicherheitsbeiwertes zu bewerten wäre.thirdly allow with the first two mentioned, solved according to the invention subtasks exploitable Cost reductions in appropriate cases (by the now excess financial Means) the enlargement of one Sample for the conclusion to a population of construction, material, Geometry and age like or comparable structures or structural parts whose load-bearing capacity through transmission the results of an experimentally examined line sample of these Population at the cost of an otherwise unobservable with subjectively determined proportions subject to safety factor to evaluate.

Umgekehrt erlaubt die Kenntnis der statistisch gesicherten, mit Hilfe geeigneter Messtechnik unter spezifischen Randbedingungen (Temperatur, statische oder dynamische Messungen bei verschiedenen Fahrgeschwindigkeiten) online registrierten Zeit-/Last-Verformungs-Funktionen eines Tragwerks viertens die Kalibrierung seines kurzeitigen Last-Verformungsverhaltens. Die Verfügbarkeit dieser damit bekannten Kalibrierdaten erlaubt die Kontrolle der eingesetzten Messtechnik hinsichtlich ihrer zeitabhängigen Stabilität und Zuverlässigkeit, daneben gestattet sie Rückschlüsse auf eine sich ggf. in größeren Zeiträumen verändernde Gebrauchstauglichkeit hinsichtlich der Tragfähigkeit der Konstruktion (z. B. als Folge unerkannter Schädigungsprozesse) und schließlich die Auswertung von unter Verkehrsbelastung z. B. dynamisch gemessenen und registrierten Zeit-Verformungs-Funktionen hinsichtlich der Masse (Last) des die Verformungen auslösenden Fahrzeuges.Vice versa allows the knowledge of the statistically secured, with the help of appropriate Measurement under specific boundary conditions (temperature, static or dynamic measurements at different driving speeds) fourthly, online registered time / load deformation functions of a structure the calibration of his short-term load-deformation behavior. The availability This known calibration data allows the control of the used Measuring technology with regard to their time-dependent stability and reliability, In addition, it allows conclusions on a possibly changing in larger time periods Serviceability with regard to the load-bearing capacity of the structure (eg. B. as a result of undetected damage processes) and finally the evaluation of under traffic load z. B. dynamically measured and registered time-deformation functions in terms of mass (load) of the deformations triggering Vehicle.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.The Invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:In the associated Drawings show:

1 bis 4 den Einsatz eines Belastungsfahrzeuges in vier verschiedenen Laststellungen (Belastungsstufen), 1 to 4 the use of a load vehicle in four different load positions (load levels),

5 bis 7 die Laststellungen und Verformungsmessstellen MS 1 bis 3 am zu belastenden Tragwerk. 5 to 7 the load positions and deformation measuring points MS 1 to 3 on the load bearing structure.

8 bis 10 die Messgrößen-Weg/Zeit-Funktionen für die Messstellen MS 1 bis 3, 8th to 10 the measured variable path / time functions for the measuring points MS 1 to 3,

11 ein Stützelement und 11 a support element and

12 ein aus CFK-Rohren und Füllelementen zusammengesetztes Trägerelement. 12 a composed of CFRP pipes and filling elements carrier element.

Wie aus den 1 bis 4 ersichtlich ist, befindet sich das Belastungsfahrzeug zunächst in Laststellung LS 0 außerhalb des messbereit instrumentierten Bauwerks. Als Belastungsfahrzeug wird im dargestellten Beispiel ein vierachsiger Kranwagen geeigneter Geometriedaten und achsweise bekannter Masse verwendet. Die im Rahmen spezieller Voruntersuchungen nach Größe und Lage ermittelten, während des Versuchs zu realisierenden weiteren drei Laststellungen sind am zu belastenden Tragwerk markiert und können mittels einer mit dem Belastungsfahrzeug gekoppelten Positions-Messeinrichtung (z. B. Inkremental-Geber) kontrolliert angefahren und zusammen mit den am Bauwerk angebrachten Sensoren MS 1 bis MS 3 (5 bis 7) registriert werden.Like from the 1 to 4 it can be seen, the load vehicle is initially in load position LS 0 outside the ready-to-measure instrumented structure. As a load vehicle a four-axle crane truck suitable geometry data and axle known mass is used in the example shown. The further three load positions determined in the course of the special preliminary investigations according to size and position are marked on the load-bearing structure and can be approached in a controlled manner by means of a position measuring device coupled to the load vehicle (eg incremental encoder) and together with the sensors MS 1 to MS 3 ( 5 to 7 ).

Anschließend fährt das Belastungsfahrzeug in Fahrspur 1 langsam auf das Bauwerk, so dass es in der in 2 dargestellten Laststellung LS 1 zum Stillstand kommt. Während dieses Belastungsvorganges werden die Beträge der zu beobachtenden Messgrößen online ausgelesen und in Form von Messgrößen-Zeit-Funktionen für jede Messstelle registriert. Der Vorgang ist beendet, wenn das Belastungsfahrzeug seine Ausgangsposition Laststellung LS 0 wieder erreicht hat. Nach Bewertung der Messdaten und Freigabe der nächsten Laststufe nimmt das Belastungsfahrzeug die in 3 gezeigte Position für die Laststellung LS 2 ein und fährt nach Abschluss der anschließenden Messphase erneut in Laststellung LS 0 zurück. Schließlich wird der Vorgang nach Freigabe für die gleiche Fahrspur in analoger Weise ein drittes Mal durchgeführt, wobei die in 4 dargestellte Position der Laststellung LS 3 eingenommen wird. Durch Wiederholung der Belastungsfolgen Laststellung LS 1 bis Laststellung LS 3 mit Durchführung der entsprechenden Messungen wird der gesamte beschriebene Vorgang in gleicher Weise für Fahrspur 2 ausgeführt. Im Fall einer gewünschten gleichzeitigen Belastung beider Fahrspuren (Haupt- und Nebenspur) nimmt das erste Belastungsfahrzeug erneut die Position der Laststellung LS 3 in Fahrspur 1 ein und verbleibt bei fortlaufender Messung in dieser Position. Anschließend fährt ein zweites Belastungsfahrzeug (ggf. mit veränderter Gesamtmasse) messtechnisch kontrolliert schrittweise die entsprechenden Laststellungen LS in Fahrspur 2 an.Then the load vehicle in lane 1 drives slowly on the building, so that it in the in 2 shown load position LS 1 comes to a standstill. During this loading process, the amounts of the measured variables to be monitored are read out online and registered in the form of measured value-time functions for each measuring point. The process is completed when the load vehicle has reached its starting position load position LS 0 again. After evaluation of the measurement data and release of the next load level, the load vehicle takes the in 3 shown position for the load position LS 2 and moves back to load position LS 0 after completion of the subsequent measurement phase. Finally, after the release for the same traffic lane, the process is carried out in a similar way a third time, the in 4 shown position of the load position LS 3 is taken. By repeating the load sequences load position LS 1 to load position LS 3 with implementation of the corresponding measurements, the entire process described is carried out in the same way for lane 2. In the case of a desired simultaneous loading of both lanes (main and secondary lane) takes the first load vehicle again the position of the load position LS 3 in lane 1 and remains in continuous measurement in this position. Subsequently, a second load vehicle (possibly with a changed total mass) inspects, step by step, the corresponding load positions LS in lane 2.

In den 5 bis 7 sind die Positionen der vier Laststellungen LS 0 bis LS 3 sowie der Verformungsmessstellen MS 1 bis MS 3 dargestellt.In the 5 to 7 the positions of the four load positions LS 0 to LS 3 and the deformation measuring points MS 1 to MS 3 are shown.

Die 8 bis 10 zeigen Beispiele für die während der Belastungsvorgänge ermittelten Beträge der zu beobachtenden Messgrößen, die online ausgelesen und in Form von Messgrößen-Zeit-Funktionen für jede Messstelle aufgezeichnet wurden. Dabei entspricht 8 der Belastung in Laststellung 1, 9 der Belastung in Laststellung 2 und 10 der Belastung in Laststellung 3.The 8th to 10 show examples of the quantities of the measured variables to be monitored, which were read out online and recorded in the form of measured value-time functions for each measuring point. It corresponds 8th load in load position 1, 9 the load in load position 2 and 10 load in load position 3.

Die 11 und 12 erläutern eine Ausführungsform für eine als Baukasten ausgeführte Messbasis. Der Baukasten besteht aus zwei Grundelementen, nämlich Stützelementen 1 und Trägerelementen 2, die mit Verbindungselementen verbunden sind. Die Verbindungselemente dienen z. B. zur Ankopplung von Sensoren 3 und zur Verbindung der Grundelemente untereinander oder mit dem Auflager. Die Sensoren 3 sind an einzelnen Grundelementen oder am Rahmen befestigt, der durch Verbinden der Stützelemente 1 und Trägerelemente 2 gebildet wird.The 11 and 12 explain an embodiment of a designed as a modular measuring base. The kit consists of two basic elements, namely supporting elements 1 and support elements 2 that are connected to fasteners. The connecting elements serve z. B. for coupling sensors 3 and for connecting the basic elements with each other or with the support. The sensors 3 are attached to individual basic elements or to the frame by connecting the support elements 1 and support elements 2 is formed.

Das in 11 dargestellte Stützelement besteht aus einem handelsüblichen Nivellierstativ, an dem teleskopierbare Rohre 1.1 aus CFK angeordnet sind.This in 11 shown supporting element consists of a commercial leveling tripod, on the telescopic tubes 1.1 made of CFK are arranged.

In 12 ist eine Ausführungsform für ein aus CFK-Rohren und Füllelementen zusammengesetztes Trägerelement mit dreieckigem Querschnitt dargestellt. Das Trägerelement ist mit einer längsverschiebbaren Auflagerelement 2.1 versehen, auf dem beispielsweise auch Sensoren befestigt werden könnenIn 12 an embodiment is shown for a composite of CFRP tubes and filling elements carrier element with triangular cross-section. The carrier element is provided with a longitudinally displaceable support element 2.1 provided on the example, sensors can be attached

LS 0LS 0: Ausgangsstellung der Belastungstarting position the burden
LS 1LS 1: erste Laststellungfirst load position
LS 2LS 2: zweite Laststellungsecond load position
LS 3LS 3: dritte Laststellungthird load position
MS 1MS 1: erste Messstellefirst measuring point
MS 2MS 2: zweite Messstellesecond measuring point
MS 3MS 3: dritte Messstellethird measuring point
11: Stützelementsupport element
1.11.1: teleskopierbares Rohrtelescopic pipe
22: Trägerelementsupport element
2.12.1: verschiebliches Auflagerelementdisplaceable Support element
33: Sensorsensor

Claims

Method for determining load-dependent structural deformations, in particular on bridges, wherein defined loads are registered with vehicles of known masses and geometry parameters in the structure to be examined and the resulting deformations on the structure are determined, characterized in that the load for one or more sections of the structure serially or simultaneously with the help of one or more allowed for normal road multiaxial vehicles with axle or achsgruppenweise known force effects and dimensions is gradually applied by the first portion of the structure in a first stage by the first vehicle axle briefly loaded and then relieved again, the thereby generated reaction-related specific time / load deformation functions including the sought deformation actual values by means of sensors ( 3 ) of the electrical measuring technology are registered.

Method according to claim 1, characterized in that that with the determined time / load deformation functions the load-deformation behavior of the Structure is calibrated.

Method according to claim 2, characterized in that that calibration to control the reliability of the metrology used and / or for identifying incipient change processes in the load-deformation behavior of the structure and / or to determine the mass of a deformation triggering Vehicle is used.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the method on bridges of smaller spans made of reinforced concrete or prestressed concrete, their lanes be loaded serially or simultaneously.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the load with a multi-axle crane truck known dimensions and axle known mass becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that in the case of a positive evaluation of the measured Actual values according to suitable specific criteria or results accompanying observation of sound emissions and comparison with as part of preliminary investigations for the respective load position provided computational setpoints or other predetermined Limits next Step is executed with the analogous process now two load-effective vehicle axles in changed load position to act on the structure.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that after gradually controlled increase in load until reaching the test target load of a first lane of the Structure and subsequent relief the second lane in analog Way is sampled.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the thus controlled loading process then is terminated when the test target load for all subsections to be examined serial and then if required also with simultaneous effect could be reached or other predetermined limits and / or accompanying test results require this.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that an experimentally examined sample of a population of similar construction, material, geometry and age or comparable structures or structural parts whose load-bearing capacity through transmission the results of this sample on the population with the aid of of safety factors is increased.

Arrangement for measuring the deformation of structural parts with a stable measuring base on which sensors ( 3 ) or measuring probes are fastened, in particular for carrying out a test load according to one of claims 1 to 8, characterized in that the measuring base consists of one of support elements ( 1 ) and / or Biegeträgerelementen ( 2 ) composite system which contains tubular or composite of pipe cross-sectional components made of carbon fiber reinforced composite materials and is provided with coupling and connection devices for connecting individual elements and / or for sensor attachment.

Arrangement according to claim 10, characterized that the components are telescopic.

Arrangement according to claim 11, characterized that the components consist of CFRP.

Arrangement according to one of Claims 10 to 12, characterized that the specific strength and deformation properties individual system elements to the prevailing type of stress are coordinated with the goal of deformation and mass minimization.