Karsten Geißler, Josef Karl Kraus, Ursula Freundt, Sebastian Böning

• Der vorliegende Forschungsbericht behandelt die Zukunftssicherheit des aktuell normativ geregelten Nachweises schädigungsäquivalenter Spannungsschwingbreiten basierend auf dem Ermüdungslastmodell ELM 3 inklusive λ-Faktoren nach DIN EN 1991-2:2010-12 und DIN EN 1992-2:2010-12 in Verbindung mit DIN EN 1991-2/NA:2012-08 und DIN EN 1992-2/NA:2013-04. Dazu werden Verkehrslastsimulationen an sowohl idealisierten als auch realistischen Beispielbrücken durchgeführt. Bei Ersteren liegt der Fokus auf einer systematischen Untersuchung an einem weiten Spektrum möglicher Brückensysteme. Bei Letzteren steht die wirklichkeitsnahe Erfassung der nicht-linearen M-σ-Beziehung im Vordergrund, welche großen Einfluss auf die Ermüdungsnachweise hat. Weiterhin werden unterschiedliche Verkehrsszenarien untersucht, darunter Grundszenarien des aktuellen Verkehrs sowie Prognose-Szenarien eines möglichen zukünftigen Verkehrs. Im Ergebnis wird aufgrund von Defiziten der aktuellen normativen Regelung, sowohl hinsichtlich der Grund- als auch Prognose-Szenarien, ein Vorschlag für eine zukunftssichere Anpassung der λ-Faktoren ausgearbeitet. Diesbezüglich wird auch ein Defizit der bisherigen Methode zur Ermittlung der λ-Faktoren in Bezug auf die Erfassung der M-σ-Beziehung identifiziert und durch einen zusätzlichen Korrekturfaktor kompensiert.
• This research report deals with the long-term reliability of the current design concept regarding damage-equivalent stress ranges based on the fatigue load model FLM 3 including λ-factors according to DIN EN 1991 2:2010 12 and DIN EN 1992 2:2010 12 in conjunction with DIN EN 1991 2/NA:2012 08 and DIN EN 1992-2/NA:2013-04. For this purpose, traffic load simulations are carried out on both idealized and realistic bridges. In the former, the focus is on a systematic study on a wide range of possible bridge systems. In the latter case, the realistic modeling of the nonlinear M-σ-relationship is in the foreground, which has great influence on the fatigue design. Furthermore, different traffic scenarios are analyzed, including basic scenarios of current traffic and forecast scenarios of possible future traffic. As a result, due to deficits of the current design regulation in terms of the basic and forecast scenarios, a future-proof modification of the λ-factors is proposed. Referring to this, a deficit in the common method for determining the λ-factors regarding the M-σ-relationship is identified and compensated by an additional correction factor.