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Concrete Bridges (concrete + bridge)

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Selected Abstracts

Health Monitoring of Rehabilitated Concrete Bridges Using Distributed Optical Fiber Sensing

COMPUTER-AIDED CIVIL AND INFRASTRUCTURE ENGINEERING, Issue 6 2006
Wei Zhang
As newly developed techniques, distributed optical fiber sensing (DOFS) have gradually played a prominent role in structural health monitoring for the last decade. This article focuses on the employment of two types of DOFS, namely fiber Bragg grating (FBG) and Brillouin optical time domain reflectometry (BOTDR), into an integrated HMS for rehabilitated RC girder bridges by means of a series of static and dynamic loading tests to a simply supported RC T-beam strengthened by externally post-tensioned aramid fiber reinforced polymer (AFRP) tendons. Before the loading tests, a calibration test for FBG and another one for BOTDR were implemented to, respectively, obtain good linearity for both of them. Monitoring data were collected in real time during the process of external strengthening, static loading, and dynamic loading, respectively, all of which well identified the relevant structural state. The beam was finally vibrated for 2 million cycles and then loaded monotonously to failure. Based on the bending strength of externally prestressed members, ultimate values for the test specimen were numerically computed via a newly developed simplified model, which satisfactorily predicted the ultimate structural state of the beam. And then the alert values were adopted to compare with the monitoring results for safety alarm. The investigation results show a great deal of applicability for the integrated SHM by using both DOFS in rehabilitated concrete bridges strengthened by external prestressing. [source]

Zur Querkraftgefährdung bestehender Spannbetonbrücken

BETON- UND STAHLBETONBAU, Issue 6 2010
Teil II: Empfehlungen zur Vorgehensweise bei Sichtung und Überprüfung
Brückenbau; Spannbeton; Normen; Berechnungs- und Bemessungsverfahren Abstract Zur Formulierung einer Handlungsanweisung wurden in Teil I die geänderten Lastannahmen für Brücken nach DIN Fachbericht 101 mit den Belastungsklassen nach alten Normen verglichen und gezeigt, wie anhand aktueller Verkehrszahlen die Lastansätze modifiziert werden können. Der aktuelle Brückenbestand in Hessen wurde mit der Straßeninformationsbank (Teilprojekt Bauwerksdaten) ausgewertet, um Klassifizierungs- und Bewertungskriterien zu erarbeiten. Zur Beurteilung des Querkraftwiderstandes wurden die Grundlagen der Querkraftbemessung nach DIN 1045, DIN 4227, DIN Fachbericht 102 und aus der Literatur gegenübergestellt. In Teil II werden Verfahren zur nachträglichen Verstärkung von Querschnitten und Tragsystemen mit zu geringer Querkrafttragfähigkeit zusammengestellt. Des Weiteren werden verschiedene Varianten der Modellierung verglichen, die bei der linearelastischen Schnittgrößenermittlung nach der Finite-Elemente- Methode verwendet werden. Auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse werden schließlich Empfehlungen für eine Handlungsanweisung zur Beurteilung querkraftgefährdeter Brückenbauwerke formuliert. Shear-Vulnerability of Existing Pre-Stressed Concrete Bridges In Part I, to formulate an operation directive the revised load assumptions for bridges of DIN Technical Report 101 are compared with the loading classes according to old standards and it is demonstrated, how the loading models can be modified based on actual traffic data. The current bridge asset in the Federal State of Hesse is evaluated using the "Road Information Database (Sub-Project: Structural Data)" in order to work out classification and evaluation criteria. Regarding the assessment of the shear load-bearing capacity the fundamentals of the shear load design models of DIN 1045, DIN 4227, DIN TR 102 and from the literature are compared. In Part II, the procedures for the subsequent strengthening of cross-sections and structural systems with a low shear load-bearing capacity are compiled. In addition, different types of finite element modelling are compared used for the calculation of the linear-elastic internal forces. Finally, based on the findings recommendations are formulated for an operation directive in regard to the assessment of shear-vulnerable bridges. [source]

Zur Beurteilung des Ankündigungsverhaltens von Spannbetonbrücken nach dem Riss-vor-Bruch-Kriterium.

BETON- UND STAHLBETONBAU, Issue 9 2007
Vorschläge zur Vorgehensweise bei gefährdeten Brücken
Bei Spannbetonbrücken steigt mit zunehmender Nutzungsdauer die Bedeutung der Dauerhaftigkeit. Mit numerischen Berechnungen und Bauwerksprüfungen gemäß DIN 1076 wird versucht, ein mögliches Versagen der Bauwerke rechtzeitig erkennen und verhindern zu können sowie das Restrisiko für den Bauherrn zu minimieren. Besonders ältere Spannbetonbrücken mit spannungsrisskorrosionsgefährdetem Spannstahl sind hinsichtlich ihres Ankündigungsverhaltens nach dem Riss-vor-Bruch-Kriterium rechnerisch zu untersuchen und zu bewerten. Ausgehend von diesen numerischen Ergebnissen und ergänzenden Berechnungen lässt sich das bestehende Restrisiko für den Bauherrn hinsichtlich eines Bauwerksversagens beurteilen. Die konstruktive Durchbildung betreffender Bauwerke wird diskutiert. Aufgrund der durchgeführten Untersuchungen werden Vorschläge zur weiteren Vorgehensweise bei älteren gefährdeten Brücken und zur Eingrenzung des Restrisikos erarbeitet. Bei jüngeren Brücken stellt der Nachweis nach dem Riss-vor-Bruch-Kriterium ein Maß für eine ausreichende Robustheit dar. Interpretation of the Preannouncement Behaviour of Prestressed Concrete Bridges by applying the "Crack-before-Collapse-Criterion" Proposals for further Proceeding with Critical Bridges Due to extending lifetimes of prestressed concrete bridges the importance of the durability increases. With numerical calculations and investigations of structures according to DIN 1076 it is intended to recognize and prevent possible failure of the structures in time and to minimize the risk for the owner during the remaining lifetime. Especially older prestressed concrete bridges with tension wires endangered to stress-corrosion-cracking need to be numerically investigated and judged concerning their preannouncement behaviour according to the "crack-before-collapse-criterion". According to the numerical results of the "crack-before-collapse-criterion" and supplemental calculations it is possible to evaluate the existing risk for the owner concerning failure of the structures. The design of the concerned structures will be discussed. Based on results of performed investigations proposals for further proceeding with older critical bridges will be given along with recommendations how to limit the remaining risks. For newer bridges the analysis according to the "crack-before-collapse-criterion" is a measure of a sufficient sturdiness. [source]

Die neue Neckarbrücke Mannheim , Bauwerksgestaltung und deren Umsetzung

BAUTECHNIK, Issue 5 2006
Martin Osieja Oberbaurat Dipl.-Ing.
Es wird über den Neubau der Neckarbrücke Mannheim im Zuge der Bundesautobahn A6 berichtet. Beim Bauwerksentwurf wurde besonderes Augenmerk auf die Gestaltung gerichtet. Zur Ausführung kam eine 6feldrige bereichsweise gevoutete Spannbetonbrücke mit zwei Überbauten, bestehend aus einem verhältnismäßig schmalen Hohlkasten und einer weit auskragenden, auf Streben ruhenden Fahrbahnplatte. Insbesondere werden konstruktive und statische Aspekte bei der Umsetzung des Entwurfs beleuchtet. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim) The new Neckar bridge in Mannheim, the design and its accomplishment. This article is about the construction of the new Neckar Bridge Mannheim, situated along the German Federal expressway A6. Special emphasis was placed on the design of the bridge when it was modeled. The completed construction is a 6-span prestressed concrete bridge which consists of two partial haunched superstructures. The superstructure is composed of a relatively narrow box girder and a broad deck which is supported by a prop on each side. Constructive and static aspects are especially stressed in this paper. [source]

Health Monitoring of Rehabilitated Concrete Bridges Using Distributed Optical Fiber Sensing

COMPUTER-AIDED CIVIL AND INFRASTRUCTURE ENGINEERING, Issue 6 2006
Wei Zhang
As newly developed techniques, distributed optical fiber sensing (DOFS) have gradually played a prominent role in structural health monitoring for the last decade. This article focuses on the employment of two types of DOFS, namely fiber Bragg grating (FBG) and Brillouin optical time domain reflectometry (BOTDR), into an integrated HMS for rehabilitated RC girder bridges by means of a series of static and dynamic loading tests to a simply supported RC T-beam strengthened by externally post-tensioned aramid fiber reinforced polymer (AFRP) tendons. Before the loading tests, a calibration test for FBG and another one for BOTDR were implemented to, respectively, obtain good linearity for both of them. Monitoring data were collected in real time during the process of external strengthening, static loading, and dynamic loading, respectively, all of which well identified the relevant structural state. The beam was finally vibrated for 2 million cycles and then loaded monotonously to failure. Based on the bending strength of externally prestressed members, ultimate values for the test specimen were numerically computed via a newly developed simplified model, which satisfactorily predicted the ultimate structural state of the beam. And then the alert values were adopted to compare with the monitoring results for safety alarm. The investigation results show a great deal of applicability for the integrated SHM by using both DOFS in rehabilitated concrete bridges strengthened by external prestressing. [source]

Birth size and postnatal growth in cave- and bridge-roosting Brazilian free-tailed bats

JOURNAL OF ZOOLOGY, Issue 1 2010
L. C. Allen
Abstract As the human population continues to expand, increased encroachment on natural landscapes and wildlife habitats is expected. Organisms able to acclimate to human-altered environments should have a selective advantage over those unable to do so. Over the past two decades, bats have increasingly begun to roost and raise offspring in spaces beneath pre-cast concrete bridges. Few studies have examined the health or fitness of individuals living in these anthropogenic sites. In the present study, we examined birth size and postnatal growth, as surrogates of reproductive success, in Brazilian free-tailed bat pups born at a natural and a human-made roost. Based on putative stress-related conditions (noise from vehicular traffic, chemical pollutants and a modified social environment) present at bridges, we predicted that bats at these sites would have reduced reproductive success. Contrary to our prediction, pups born at a bridge site were on average heavier and larger at birth and grew faster than those born at a cave site. Also, both birth size and growth rates of pups differ between years. We attribute observed differences to a combination of roost-related conditions (i.e. roost temperature and proximity to foraging areas), climate and maternal effects with larger mothers raising larger pups. Thus, some bridge roosts, at least in the short term, are suitable, and in some cases may provide better conditions, for raising young bat pups than cave roosts. [source]

Zur Beurteilung des Ankündigungsverhaltens von Spannbetonbrücken nach dem Riss-vor-Bruch-Kriterium.

BETON- UND STAHLBETONBAU, Issue 9 2007
Vorschläge zur Vorgehensweise bei gefährdeten Brücken
Bei Spannbetonbrücken steigt mit zunehmender Nutzungsdauer die Bedeutung der Dauerhaftigkeit. Mit numerischen Berechnungen und Bauwerksprüfungen gemäß DIN 1076 wird versucht, ein mögliches Versagen der Bauwerke rechtzeitig erkennen und verhindern zu können sowie das Restrisiko für den Bauherrn zu minimieren. Besonders ältere Spannbetonbrücken mit spannungsrisskorrosionsgefährdetem Spannstahl sind hinsichtlich ihres Ankündigungsverhaltens nach dem Riss-vor-Bruch-Kriterium rechnerisch zu untersuchen und zu bewerten. Ausgehend von diesen numerischen Ergebnissen und ergänzenden Berechnungen lässt sich das bestehende Restrisiko für den Bauherrn hinsichtlich eines Bauwerksversagens beurteilen. Die konstruktive Durchbildung betreffender Bauwerke wird diskutiert. Aufgrund der durchgeführten Untersuchungen werden Vorschläge zur weiteren Vorgehensweise bei älteren gefährdeten Brücken und zur Eingrenzung des Restrisikos erarbeitet. Bei jüngeren Brücken stellt der Nachweis nach dem Riss-vor-Bruch-Kriterium ein Maß für eine ausreichende Robustheit dar. Interpretation of the Preannouncement Behaviour of Prestressed Concrete Bridges by applying the "Crack-before-Collapse-Criterion" Proposals for further Proceeding with Critical Bridges Due to extending lifetimes of prestressed concrete bridges the importance of the durability increases. With numerical calculations and investigations of structures according to DIN 1076 it is intended to recognize and prevent possible failure of the structures in time and to minimize the risk for the owner during the remaining lifetime. Especially older prestressed concrete bridges with tension wires endangered to stress-corrosion-cracking need to be numerically investigated and judged concerning their preannouncement behaviour according to the "crack-before-collapse-criterion". According to the numerical results of the "crack-before-collapse-criterion" and supplemental calculations it is possible to evaluate the existing risk for the owner concerning failure of the structures. The design of the concerned structures will be discussed. Based on results of performed investigations proposals for further proceeding with older critical bridges will be given along with recommendations how to limit the remaining risks. For newer bridges the analysis according to the "crack-before-collapse-criterion" is a measure of a sufficient sturdiness. [source]

Einwirkungen nach DIN-Fachbericht 101

BETON- UND STAHLBETONBAU, Issue 8 2004
Lothar Weinreich Dipl.-Ing.
Nach der Einführung der DIN-Fachberichte sind alle Bauwerksentwürfe nach dem neuen Regelwerk zu bearbeiten. Der Beitrag beschreibt, in welchen wesentlichen Punkten sich Änderungen bei der Entwurfsbearbeitung gegenüber dem bisherigen Vorgehen ergeben. Für die Vorberechnung von Massivbrücken in Längsrichtung werden die maßgebenden Einwirkungen nach altem und neuem Vorschriftenwerk gegenübergestellt. Es wird außerdem gezeigt, daß die Neuerungen bei den anzusetzenden Einwirkungen in einigen Fällen Änderungen bei den bislang gewählten Bauwerkssystemen und -abmessungen erforderlich machen. Die gegenüber einer Bearbeitung nach DIN-Normen besonders zu beachtenden Punkte werden zusammengestellt. Actions according to DIN-Fachbericht 101: Effects on the Design of Concrete Road Bridges After the introduction of the DIN-Fachberichte all concept designs have to follow the new code of practice. This article describes in which the essential points there are modifications in the concept design compared to the previous actions. For the precalculation of concrete bridges for longitudinal direction the essential actions according to old and new code of practice are compared. It is shown that the innovations of the calculated actions in some cases can make changes in the building structure and the dimension necessary as well. [source]