Filtern
Dokumenttyp
- Beitrag zu einem Tagungsband (2)
- Vortrag (2)
- Forschungsdatensatz (1)
Referierte Publikation
- nein (5)
Schlagworte
- AE (2)
- Acousticemission (2)
- Bridges (2)
- Monitoring (2)
- Spannungsrisskorrosion (2)
- Acoustic Emission (1)
- Acoustic emission monitoring (1)
- Befliegung (1)
- Digital acoustic twin (1)
- Digitale Bauwerksprüfung (1)
Organisationseinheit der BAM
Abteilungsübergreifende Publikation
- nein (5)
Eingeladener Vortrag (wissenschaftliche Konferenzen)
- nein (2)
In den 1950er Jahren setzte sich die Spannbetonbauweise für Brücken mit größeren Spannweiten durch. Heute existieren im deutschen Bundesfernstraßennetz ca. 21.000 Spannbetonbrücken. Die mangelnde Erfahrung in der Anfangszeit dieser Bauweise stellt uns heute vor Probleme hinsichtlich einer Kombination aus Korrosion und Ermüdung der Spannglieder. Hauptursachen sind Spannungsrisskorrosion, deutlich gewachsene Verkehrslasten sowie ungenügende Annahmen zu Temperaturlasten. Insbesondere Spanndrahtbrüche infolge Spannungsrisskorrosion können zu einem Strukturversagen ohne Ankündigung führen. Spannstähle mit einer starken Gefährdung für Spannungsrisskorrosion wurden in der Bundesrepublik bis 1965, in der ehemaligen DDR bis Ende der 1980er Jahre verbaut. Um katastrophale Schadensfälle zu verhindern, müssen Bauwerke unter Verdacht auf Spannungsrisskorrosion in Kombination mit unzureichendem Ankündigungsverhalten überwacht werden. Derzeit ist die Schallemissionsanalyse die einzige zuverlässige und ökonomisch vertretbare Überwachungsmethode. Damit kann der sichere Betrieb der Bauwerke über die verbleibende Nutzungsdauer gewährleistet werden. Die DGZfP-Richtlinie SE05 “Detektion von Spanndrahtbrüchen mit Schallemissionsanalyse” beschreibt detailliert Planung, Installation und Betrieb solcher Monitoringsysteme. Im Projekt SimAS “Digitaler Zwilling zur Simulation der Ausbreitung akustischer Wellen in Spannbetonelementen” werden die Grundlagen für eine Optimierung der Monitoringsysteme auf Basis der Schallemissionsanalyse gelegt. Eine akustische Simulation der Struktur und deren Fusion mit Messdaten unterstützt sowohl die vorbereitenden akustischen Analysen der Brücken als auch die Planung der Monitoringsysteme und die Drahtbrucherkennung
Since the mid-20th century, the development of prestressed concrete technology has advanced rapidly and to this day nearly 40% of bridges in Germany are made of prestressed concrete. The lack of experience and standardized guidelines in the early stages of prestressed concrete bridge construction, combined with increasing traffic loads and underestimated temperature variations, has led to the occurrence of defects such as stress corrosion cracking in tendons. The lack of non-tensioned reinforcement resulted in a brittle failure of structures that developed without any visible warning signs.
Among the available monitoring techniques, acoustic emission analysis has proven to be the only effective and economically viable methods for detecting wire breaks and preventing catastrophic damage. The research project “Simulation of Acoustic Wave Propagation in Prestressed Concrete Bridges” utilizes digital twin technology to evaluate the acoustic behaviour of structures and to optimize the design and application of monitoring systems. The integration of simulated wave propagation data with measured acoustic signals from actual wire breaks provides the basis for developing a comprehensive reference database of acoustic emission signals, enabling improved detection algorithms and more reliable structural health monitoring. Thus, the safety of bridges at potential risk can be ensured until their replacement.
Ziel des Projekts ReSKoMB - "Tools für die Verlängerung der Restnutzungsdauer von spannungsrisskorrosionsgefährdeten Massivbrücken" - ist es, moderne Überwachungs- und Bewertungswerkzeuge weiterzuentwickeln, um gefährdete Spannbetonbrücken besser beurteilen und die dabei eingesetzten Methoden, die situationsgerechte Aussagen zur Restnutzungsdauerverlängerung machen, in ein Gesamtkonzept einzuordnen. Dies umfasst insbesondere die Kombination verschiedener Monitoringverfahren wie Schallemissionsmessungen zur Erkennung von Spanndrahtbrüchen oder bildbasierte Systeme zur automatisierten Risserkennung mit Drohnen mit fortschrittlichen Modellen zur Beschreibung von Korrosions- und Ermüdungsprozessen. Dadurch soll eine kontinuierliche und realitätsnahe Zustandsbewertung möglich werden.
Ein zentraler Bestandteil des Projekts ist die Entwicklung eines modellsicheren, zuverlässigkeitsbasierten Ansatzes. Dieser soll es ermöglichen, maßgeschneiderte Überwachungsprogramme für gefährdete Brücken abzuleiten, die sowohl den aktuellen Zustand als auch die tatsächlichen Beanspruchungen aus dem Verkehr berücksichtigen. In Kombination von Messdaten mit Modellen können zukünftig Prognosen zur Restnutzungsdauerverlängerung erstellt und notwendige Maßnahmen, wie Nutzungsbeschränkungen oder Instandsetzungen, frühzeitig geplant werden.
Die eingesetzten und weiterentwickelten Methoden werden an einer realen Brücke, der Baumgartenbrücke in Brandenburg demonstriert, um ihre Praxistauglichkeit zu überprüfen und ihren Einsatz im realen Infrastrukturmanagement vorzubereiten.
In the 1950s, the use of prestressed concrete construction for bridges became widespread. The lack of experience in the early days causes problems today regarding a combination of corrosion and fatigue of the tendons. Wire breaks can lead to structural failure without warning. Acoustic emission analysis is the only reliable monitoring method to prevent catastrophic damage. Through an acoustic simulation of the structure and its fusion with measurement data, the research project "Digital Twin for the Simulation of Acoustic Emission Wave Propagation in Prestressed Concrete Elements" lays the foundation for optimizing the monitoring systems.
This dataset contains acoustic emission (AE) recordings acquired during controlled cutting of prestressing tendon wires taken from the Baumgartenbrücke, a bridge located in Brandenburg, Germany. The tendon wires were made from Henningsdorfer steel.
The measurements were performed to characterize the acoustic emission signatures generated by wire cutting in prestressed concrete tendons, in order to support the development of AE-based structural health monitoring (SHM) methods for aging prestressed bridges with limited or unknown corrosion/wire-breakage history.
The dataset includes AE waveform data from 2 controlled wire cuts and 5 Schmidt hammer impact hits (used as reference/calibration signals), recorded with a Vallen Systeme AE acquisition system.
