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Seit Beginn des Spannbetonbrückenbaus in Deutschland sind die Bemessungsvorschriften ständig weiterentwickelt und die Lastannahmen kontinuierlich dem gestiegenen Verkehrsaufkommen angepasst worden. Das hat zur Folge, dass bei der Nachrechnung von bestehenden Brückenbauwerken auf der Grundlage der aktuellen Normen häufig Überschreitungen festgestellt werden. In Fortführung des bereits abgeschlossenen Forschungsprojekts "Konzeption zur Nachrechnung bestehender Strassenbrücken" sollen im Rahmen dieses Projekts weitere Empfehlungen für die Bewertung bestehender Brückenbauwerke erarbeitet werden. Das vorliegende FE-Vorhaben behandelt die Themenfelder Sicherheitskonzept für bestehende Bauwerke, Ansatz der historischen Materialfestigkeiten, Beurteilung der Querkrafttragfähigkeit von vorgespannten Balken, Einfluss von nicht vorhandener Mindestbewehrung auf das Sicherheitsniveau sowie einer Literaturrecherche zu Wöhlerlinien älterer Spann- und Betonstähle. Die Untersuchungen beruhen auf der Auswertung vorhandener Literatur, beispielhaften Berechnungen bestehender Brücken sowie rechnerischer Simulationen existierender und gut dokumentierter Versuche. Es wurden verschiedene Ansätze zur Herleitung angepasster Teilsicherheitsbeiwerte für den Nachweis bestehender Bauwerke erläutert. Weiterhin konnten Empfehlungen für den Ansatz der charakteristischen Festigkeitseigenschaften von älterem Betonstahl, Spannstahl und Beton sowie der Ermüdungsfestigkeit damaliger Stähle gegeben werden. Es wurde gezeigt, dass die Momenten-Querkraft-Interaktion und die Tragwirkung eines Druckbogens bisher nicht ausreichend in der Ermittlung der aufnehmbaren Querkraft von Spannbetonträgern nach DIN-FB 102 berücksichtigt sind. Die erweiterte Abminderung der Zwangschnittgrössen gemäß Nachrechnungsrichtlinie darf auch bei fehlender Mindestlängsbewehrung angesetzt werden. Die Mindestquerkraftbewehrung ist für Spannbetonbrücken nach 1966 als ausreichend einzustufen. Die gewonnenen Erkenntnisse bestätigen erneut, dass ein hoher Aufwand bei der Nachrechnung bestehender Brückenbauwerke gerechtfertigt ist. Die Ergebnisse des FE-Vorhabens können bei der Erstellung und Fortschreibung der geplanten Nachrechnungsrichtlinie einfliessen.
Bei der Nachrechnung bestehender Spannbetonbrücken auf Grundlage aktueller Normen zeigen sich i.A. erhebliche Defizite bei der erforderlichen Querkraftbewehrung. Dies ist zum einen auf höhere Verkehrslasten infolge des kontinuierlich gestiegenen Schwerverkehrs und zum anderen auf die Weiterentwicklung der Verfahren zum Nachweis der Querkrafttragfähigkeit zurückzuführen. Zudem erfolgte in Deutschland erst im Jahr 1966 die Festlegung einer erforderlichen Mindestquerkraftbewehrungsmenge. Die Nachweisverfahren für die Querkrafttragfähigkeit von Spannbetonbalken beruhen im Wesentlichen auf Versuchen an Einfeldträgern und sind bekanntlich sehr konservativ. Daher wurden am Lehrstuhl Betonbau der TU Dortmund in einem Großversuch experimentelle Untersuchungen zur Querkrafttragfähigkeit an einem vorgespannten Zweifeldträger durchgeführt, mit dem Ziel, Grundlagen für ein genaueres Nachweisverfahren zu schaffen. Von besonderem Interesse war das Tragverhalten im Bereich der Innenstütze. Die Gesamtlänge des Versuchsträgers betrug 12,0 m, die Stützweiten ergaben sich zu 5,75 m. Die Querkraftbewehrung des Balkens entsprach der rechnerisch erforderlichen Mindestquerkraftbewehrung nach DIN-Fachbericht 102. Lediglich in einem begrenzten Bereich unmittelbar neben der Innenstütze eines Feldes entsprach sie der doppelten Mindestquerkraftbewehrung. Da bisher kaum experimentelle Untersuchungen zum Querkrafttragverhalten an Innenstützen durchgeführt wurden, wurden die Verformungen in diesem Bereich während der Versuchsdurchführung zusätzlich mit einem optischen Messverfahren aufgezeichnet. Zur kontinuierlichen Erfassung des Tragverhaltens des gesamten Bauteils wurden zudem an der Querkraft- und Längsbewehrung des Versuchsträgers über 250 Dehnungsmessstreifen aufgebracht. Die Versuchsauswertung enthält eine umfangreiche Darstellung der Messwerte und zusätzlich Versuchsnachrechnungen unter Anwendung des Druckbogenmodells sowie mittels numerischer Simulationen.
Road authorities, freight, and logistic industries face a multitude of challenges in a world changing at an ever growing pace. While globalization, changes in technology, demography, and traffic, for instance, have received much attention over the bygone decades, climate change has not been treated with equal care until recently. However, since it has been recognized that climate change jeopardizes many business areas in transport, freight, and logistics, research programs investigating future threats have been initiated. One of these programs is the Conference of European Directors of Roads (CEDR) Transnational Research Programme (TRP), which emerged about a decade ago from a cooperation between European National Road Authorities and the EU. This paper presents findings of a CEDR project called CliPDaR, which has been designed to answer questions from road authorities concerning climate-driven future threats to transport infrastructure. Pertaining results are based on two potential future socio-economic pathways of mankind (one strongly economically oriented "A2" and one more balanced scenario "A1B"), which are used to drive global climate models (GCMs) producing global and continental scale climate change projections. In order to achieve climate change projections, which are valid on regional scales, GCM projections are downscaled by regional climate models. Results shown here originate from research questions raised by European Road Authorities. They refer to future occurrence frequencies of severely cold winter seasons in Fennoscandia, to particularly hot summer seasons in the Iberian Peninsula and to changes in extreme weather phenomena triggering landslides and rutting in Central Europe. Future occurrence frequencies of extreme winter and summer conditions are investigated by empirical orthogonal function analyses of GCM projections driven with by A2 and A1B pathways. The analysis of future weather phenomena triggering landslides and rutting events requires downscaled climate change projections. Hence, corresponding results are based on an ensemble of RCM projections, which was available for the A1B scenario. All analyzed risks to transport infrastructure are found to increase over the decades ahead with accelerating pace towards the end of this century. Mean Fennoscandian winter temperatures by the end of this century may match conditions of rather warm winter season experienced in the past and particularly warm future winter temperatures have not been observed so far. This applies in an even more pronounced manner to summer seasons in the Iberian Peninsula. Occurrence frequencies of extreme climate phenomena triggering landslides and rutting events in Central Europe are also projected to rise. Results show spatially differentiated patterns and indicate accelerated rates of increases.
The following paper presents the nature and mechanism of injuries sustained in frontal impacts, focusing on car to car impacts. It was found that the body regions most frequently sustaining severe to fatal injuries were the legs and the thorax. The nature and mechanism of the injury sustained was investigated only for the thorax injuries, due to their potentially life threatening nature. The analysis revealed that the most frequent cause of the injury recorded was the seatbelt for low severity injuries and the front structure of the vehicle for higher severity injuries. An analysis of the effect of load limiter technology in the restraint system showed that the proportion of occupants who sustained "no thorax injury" did not increase when a load limiter was fitted to the restraint system. However, a decrease in the "organ" and "organ and skeletal" injuries was observed in the load limiter sample. Sample size and variation mean that these findings are not conclusive.
Die Zielsetzung dieser Analyse bestand darin, Einblick in jene Faktoren zu gewinnen, die maßgeblich zur Entstehung und Folgenschwere von "Disco-Unfällen" beitragen, um Erkenntnisse für die Entwicklung von Maßnahmenkonzepten zur Reduktion dieser Unfälle zu gewinnen. Die Analysedaten basieren auf einer dreimonatigen bundesweiten Totalerhebung aller Unfälle mit Personenschaden, die sich auf Fahrten zu, auf Rückfahrten von oder auf Pendelfahrten zwischen Diskotheken ereignet haben. Innerhalb des dreimonatigen Erhebungszeitraumes waren 216 Disco-Unfälle zu verzeichnen, bei denen 64 junge Leute getötet und 484 schwerverletzt wurden. Unfallursachen: 61 Prozent der Unfallfahrer hatten eine zu hohe Blutalkoholkonzentration. Der Anteil alkoholisierter Fahrer war in städtischen Ballungsgebieten wesentlich höher als in ländlichen Regionen. Linkskurven mit einem großen Kurvenradius waren der häufigste Unfallort. Infolge von Überlastung in Verbindung mit mangelnden fahrphysikalischen Kenntnissen der jungen Fahrerereigneten sich mehr als ein Fünftel Unfälle in solchen Kurven. Die Folgenschwere von Disco-Unfällen resultiert unter anderem aus der hohen Nichtanlegequote von Sicherheitsgurten - insbesondere auf den Rücksitzen. Unter differentiellen Gesichtpunkten wurde eine überproportional häufige Unfallbeteiligung von Angehörigen der Berufsgruppen, Metall, Baugewerbe und Militär festgestellt. Die Risikobereitschaft der jungen männlichen Fahrer konnte durch den "Führerschein auf Probe" noch nicht angemessen reduziert werden. Als unfallreduzierende Maßnahmen wurden vorgeschlagen: - öffentliche Fahrtangebote während Abend- und Nachtstunden des Wochenendes (zum Beispiel Disco-Busse), - Aufklärungskampagnen und Verbesserung der Ausbildung und Nachschulung, - gezielte polizeiliche Überwachung zur Bekämpfung der Alkoholproblematik, - Übernahme der in Großbritannien erprobten Aktion des "Designated Driver".
Die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) bringt zum Ende jeden Jahres eine Prognose der Unfall- und Verunglücktenzahlen des noch laufenden Jahres heraus, um so über die Entwicklung der Verkehrssicherheit in Deutschland Bilanz ziehen zu können. Dabei wird das Unfallgeschehen nach dem Schweregrad der Konsequenzen, der Ortslage sowie Alter und Art der Verkehrsbeteiligung der Verunglückten in 27 Zeitreihen unterteilt. Zu diesem Zeitpunkt sind die Daten lediglich für die ersten acht oder neun Monate erhältlich. Um Bilanz zu ziehen, werden die Anzahlen der letzten drei oder vier Monate prognostiziert. Gesamtziel des hier beschriebenen Forschungsvorhabens ist die Optimierung der jährlichen Unfallprognosen durch Anwendung von strukturellen Zeitreihenmodellen, bei denen die Vorhersagen aus dem Trend der vorliegenden Monate, und der Dynamik der vorhergehenden Jahre abgeleitet werden. Um dem Einfluss der Witterungsverhältnisse Rechnung zu tragen, werden dabei meteorologische Variablen in das Vorhersagemodell aufgenommen. Um die Modelle zu testen, werden die endgültigen Daten der letzten 15 Jahre jeweils aus den vorläufigen Daten der ersten Monate vorhergesagt und mit den tatsächlich beobachteten endgültigen Unfall- und Verunglücktenzahlen verglichen. Die Resultate zeigen, dass im Vergleich zu den bisherigen Vorhersagen mithilfe der hier vorgestellten Modelle die Vorhersagen für 25 der 27 Reihen präziser werden. Lediglich zwei Reihen zeigen einen leichten Anstieg des Vorhersagefehlers. Beim Vergleich von Modellen mit und ohne meteorologischen Variablen zeigt sich, dass 23 der 27 Reihen besser vorhergesagt werden können, wenn man das Wetter berücksichtigt. Neben der verbesserten Vorhersage ermöglicht die Aufnahme der Wettervariablen auch eine Einschätzung, wie groß der Einfluss der Witterungsgegebenheiten auf das Unfallgeschehen ist. Es zeigt sich also, dass die Anwendung von strukturellen Zeitreihenmodellen und die Berücksichtigung von meteorologischen Variablen zu einer deutlichen Verbesserung der Vorhersagegenauigkeit führen. Die Verbesserung der Vorhersagen durch die Aufnahme von Wettervariablen bestätigt nochmals den Einfluss der Witterungsumstände auf das Unfallgeschehen.
Im gegenstädlichen Forschungsbericht werden zunächst die Grundlagen der geothermischen Energienutzung beschrieben. Dies beinhaltet Anforderungen an den Energienutzer, Einflüsse aus den vorhandenen Untergrund- und Grundwasserverhältnissen sowie dem Fundierungskonzept des Bauwerkes bzw. dessen Bauwerksstruktur. Weiters werden die derzeit vorhandenen Absorbersysteme sowie deren Betriebsweisen beschrieben. Für die Planung einer Tunnelthermie-Anlage wurde ein Planungsleitfaden erstellt, der zunächst die wesentlichen Einflussfaktoren für eine technisch-wirtschaftliche Planung einer Erdwärmeanlage sowie deren Betrieb, Ausfallrisiken und einen Überblick über die rechtlichen Rahmenbedingungen enthält. Der Planungsleitfaden beinhaltet schließlich auch eine Beschreibung der einzelnen Projektstufen, die im Zuge der Planung und Umsetzung einer Tunnelthermie-Anlage zu absolvieren sind. Weiters wurde eine Planungssystematik erarbeitet, die die Angabe wesentlicher Entwurfskriterien beinhaltet, die im Zuge der Planung einer Tunnelthermie-Anlage zu beachten sind. Für die Dimensionierung einer Tunnelthermie-Anlage bedarf es diverser Parameter, die im Vorfeld zu erkunden sind. Diese werden diskutiert und es werden Empfehlungen zur thermischen Erkundung in Kombination mit üblichen geotechnischen Aufschlüssen angeführt. Technische Detaillösungen wurden für beispielhafte Tunnelthermie-Anlagen entwickelt, beschrieben und dargestellt. Darauf aufbauend wurde der Einsatz der Massivabsorbertechnologie bei üblichen deutschen Straßentunneln untersucht. Für die Gestaltung eines Bauvertrages im Zuge der Ausschreibung einer Tunnelthermie-Anlage wurden Empfehlungen erarbeitet. Weiters wird die Schnittstelle zwischen der Erdwärmeanlage und der Haustechnik sowie zwischen dem geothermischen Fachplaner des Auftraggebers und jenem des Auftragnehmers definiert. Abschließend wurden beispielhafte Leistungspositionen für Tunnelthermie-Anlagen erstellt.
Motorcycle riders are one of the most vulnerable road users. Annually, on estimate 6000 people are killed in motorcycle accidents in the former 15 EU countries. The objective of this research was to investigate and analyze the main aspects and causes of this vulnerability and the accidents in general. For this aim around 70 accidents in The Netherlands were investigated in the framework of an international research program (MAIDS). Also a control group of motorcycles with riders was investigated so that exposure could be taken into account. An important result is that human failure is in 82% of the cases the main cause of the accident, in 52% this is due the other vehicle driver. Perception and decision failures are the most common failures. The most injuries are caused by the environment but they are typically only less severe (AIS1). Injuries caused by the car (front and side) are typically severe injuries (AIS4+). Previous convictions of the MC rider seem to be related to the chance to get involved in an accident. It was shown that the Dutch and the total MAIDS accident sample are comparable.
Bei der Brücke Beimerstetten erfolgt als Pilotprojekt in Deutschland eine Verstärkung einer orthotropen Platte mit stabstahlbewehrtem hochfestem Stahlfaserbeton, dessen Verbund mit dem Deckblech über eine zuvor verklebte Splittschicht hergestellt wird. Diese Verstärkungsmethode wurde in den Niederlanden entwickelt und bei Pilotprojekten eingesetzt. Die Brücke Beimerstetten ist als Einfeldtraeger mit einer Spannweite von 40,35m als einzelliger, stählerner Hohlkasten ausgebildet. Die Aussteifung erfolgt durch Querrahmen im Regelabstand von 2,00m. Die orthotrope Fahrbahnplatte besteht aus einem 12mm dicken Deckblech und Wulstflachstählen als Längsrippen im Abstand von ca. 250 bis 300mm. Vor dem Einbau des Betons wurden Probeplatten hergestellt, die zur versuchstechnischen Untersuchung der Methode unter Baustellenbedingungen durch das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) herangezogen wurden. Nach zwei fehlerhaften Versuchen konnte bei der dritten Probeplatte durch den Einsatz einer druckluftbetriebenen Rüttelbohle, unterstuetzt durch Flaschenrüttler ein vollflächiger Verbund des hochfesten Betons mit dem geklebten Split nachgewiesen werden. Der Einbau des stabstahlbewehrten hochfesten Stahlfaserbetons ist sehr anspruchsvoll und benoetigt unter erschwerten Bedingungen in einer Einhausung eine grosse Anzahl gut geschultes Personal. Am Bauwerk durchgeführte Verformungs- und Dehnungsmessungen konnten im laufenden Baustellenbetrieb nur eingeschränkt durchgeführt werden. Über numerische Berechnungen wurde das Tragverhalten der orthotropen Fahrbahnplatte ohne Belag, mit Aspahltbelag bei unterschiedlichen klimatischen Bedingungen und mit dem Aufbeton ermittelt. Der Abgleich von Mess- und Rechenergebnissen lässt auf einen vollen Verbund zur Zeitpunkt der Messungen schließen. Im Vergleich mit alternativen Verstärkungsmethoden zeigt das Pilotprojekt Beimerstetten gute Verstärkungseigenschaften und eine deutliche Verbesserung des Ermüdungswiderstandes der orthotropen Platte. Hinsichtlich der Dauerhaftigkeit des Verstärkungsverfahrens liegen unzureichende Erkenntnisse vor.
Um das unverhältnismäßig hohe Unfallrisiko junger Fahranfänger zu senken, werden derzeit unterschiedliche Maßnahmen verfolgt. Zu diesen Maßnahmen gehören unter anderem die Optimierung der Fahrausbildung sowie der theoretischen und praktischen Fahrerlaubnisprüfung. Das Ziel des von der Bundesanstalt für Straßenwesen in Auftrag gegebenen Projektes "Neue Aufgabenformate in der Fahrerlaubnisprüfung" bestand in der wissenschaftlichen Fundierung möglicher Maßnahmen zur Verbesserung der theoretischen Fahrerlaubnisprüfung. Große Vorteile werden dabei in der Verwendung von PCs bei der Durchführung der theoretischen Prüfung gesehen, unter anderem bei der Organisation, Flexibilisierung und Objektivierung der Prüfung. Darüber hinaus ergibt sich bei einer computerbasierten Testvorgabe aber auch die Möglichkeit, situationsnähere Präsentationsformate (z.B. dynamische Darstellungen) und handlungsnähere Antwortformate (z.B. Reaktionszeiterfassung) in die Prüfung einzubeziehen. Mit Hilfe innovativer Aufgabenformate (z.B. Hazard Perception-Tests) könnten handlungsnahe Kompetenzen (wie z.B. die Wahrnehmung bzw. Antizipation von Gefahren) schon in der theoretischen Prüfung standardisiert erfasst werden. Im vorliegenden Projekt wurden neue Aufgabenformate entwickelt, um sie auf ihre testpsychologische und lehr-lerntheoretische Eignung zu überprüfen. Insbesondere wurde dabei der Einsatz dynamischer Darstellungsformate berücksichtigt, der aufgrund der Nähe zur natürlichen Wahrnehmung im Fahrkontext als besonders vielversprechend betrachtet wird. Unter Berücksichtigung empirisch fundierter Gestaltungsprinzipien aus der Lehr-Lernforschung wurden verschiedene Aufgabenformate entwickelt, mit deren Hilfe auch die Erreichung derjenigen Lehrziele der Fahrerlaubnisprüfung erfasst werden kann, die bisher noch nicht in angemessener Form abgeprüft werden. Die im Projekt konzipierten Aufgabenformate (Wissensaufgaben, Einschätzungsaufgaben, Reaktionszeitaufgaben) wurden jeweils in zwei Präsentationsformaten (statisch vs. dynamisch) erstellt. Beide Versionen des Aufgabenmaterials wurden in zwei Vorstudien zunächst durch Experten-Novizen-Vergleiche auf ihre Kriteriumsvalidität untersucht (Experten: Personen mit einer Fahrerlaubnisbesitzdauer von über zwei Jahren; Novizen: Personen ohne Fahrerlaubnis). Dabei zeigte sich, dass ein handlungsnahes Reaktionszeitaufgabenformat (ähnlich den sogenannten Hazard Perception-Aufgaben) als besonders kriteriumsvalide zu bezeichnen ist. Experten übertrafen Novizen bei diesen Aufgaben. Es wurden zudem Vorteile für den Einsatz dynamischer Darstellungen von Verkehrsszenarien innerhalb der Testaufgaben ermittelt. Um festzustellen, inwieweit die Aufgaben mit dynamischem Material die Leistungsentwicklung von Fahrschülern während ihrer Fahrausbildung abbilden können, wurde eine Längsschnittuntersuchung mit drei Messzeitpunkten durchgeführt. Es zeigte sich, dass sich die Fahrschüler in allen eingesetzten Aufgabenarten über die Zeit verbesserten. Dabei erreichten die Fahrschüler während ihrer Ausbildung das Leistungsniveau von erfahrenen Fahrern lediglich für die Aufgaben, mit denen deklarative Wissensinhalte zur Gefahrenlehre und zu Faustregeln erfragt wurde. Bei Reaktionszeitaufgaben, die handlungsnah eher prozedurales Wissen erfassen sollten, steigerten die Novizen ihre Leistung zwar über die Zeit, waren aber nicht in der Lage, das hohe Niveau der Experten zu erreichen. Der Einsatz dynamischen Materials in der theoretischen Fahrerlaubnisprüfung kann prinzipiell " bei Einhaltung bestimmter Voraussetzungen " empfohlen werden, da die Kriteriumsvalidität der Aufgaben mit dynamischem und statischem Material vergleichbar war. Darüber hinaus sind die dynamischen Aufgaben jedoch als ökologisch valider einzuschätzen. Eine Steigerung der Handlungsnähe und eine damit verbundene weitere Verbesserung der Aufgabenformate ist ein Ansatzpunkt weitergehender Forschung. Im Rahmen der Projektbearbeitung wurde außerdem das Manual "Prinzipien zur Erstellung von multimedialen Testaufgaben für die Fahrerlaubnispruefung erarbeitet. Das Manual ist als Anhang beigefügt.