Eberhard Pelke

Prestressed concrete bridges built in the late last century are essential elements of the highway network. However they need to be retrofitted to ensure their continued operation under the increasing traffic loads. The retrofitting of these structures with external tendons requires the careful design of the end anchorage of the cables. The presently used anchorage concepts in Germany were investigated and evaluated. As a result some risks of this construction method could be identified.Based on this study new and improved end anchorage concepts were developed and their feasibility and effect on the existing superstructure was assessed. Finally the paper highlights crucial points in both design and construction of end anchorages for external tendons.

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 BridgesIn 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.

Zur Formulierung einer Handlungsanweisung werden 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 wird mit der Straßeninformationsbank (Teilprojekt Bauwerksdaten) ausgewertet, um Klassifizierungs‐ und Bewertungskriterien zu erarbeiten. Zur Beurteilung des Querkraftwiderstandes werden die Grundlagen der Querkraftbemessung nach DIN 1045, DIN 4227, DIN Fachbericht 102 und aus der Literatur gegenübergestellt.Shear‐Vulnerability of Existing Pre‐Stressed Concrete Bridges. Part One: BasicsIn 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.

Public authorities look for innovative bridge systems that allow for minimum traffic interference both during their assembly as well as maintenance. In this light, bridge deck systems made out of fibre reinforced polymers (FRP) offer promising options, mainly high strength combined with low weight, rapid installation by high degree of prefabrication and resistance against corrosion. On behalf of the Hessian Road an Traffic Authority a design for a bridge was developed, which combines longitudinal steel girders with an adhesively bonded FRP bridge deck. In contrast to other FRP bridges in the US or UK, the composite action is considered. The absence of general accepted structural analysis methods, design codes and building regulations for fibre reinforced polymers necessitates extensive testing programmes. The conceptual design of the bridge, the materialspecific way of analysis as well as the results of the extensive material tests are highlighted in this paper. By the time of writing this paper, the bridge was in tendering phase.

In der Praxis kommen vermehrt integrale Straßenbrücken zur Ausführung, bei denen auf Lager und Übergangskonstruktionen gänzlich verzichtet wird. Die zyklisch auftretenden Verformungen der Tragwerksenden infolge Temperatureinwirkung beanspruchen bei integralen Tragwerken die Hinterfüllung und die Gründung der Widerlager. Die so entstehende Wechselwirkung zwischen Bauwerk, Baugrund und Hinterfüllung muß bei der Bemessung und konstruktiven Durchbildung des Übergangs vom Bauwerk auf die Hinterfüllung berücksichtigt werden.