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In diesem Beitrag wird eine Übersicht über die gesamte Baumaßnahme zur Rheinquerung der Autobahn A 44 bei Düsseldorf gegeben. Die für Planung, Ausschreibung, Vergabe und Ausführung relevanten Randbedingungen werden dargestellt. Die wesentlichen Ingenieurbauwerke werden, mit Schwerpunkt auf der Rheinbrücke, beschrieben.

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In diesem Beitrag werden die wesentlichen konstruktiven und statischen Merkmale der stählernen Strombrücke mit Pylonen, Auflagerquerträgern, Überspannung und Übergangsbereichen zu den Spannbeton-Vorlandbrücken dargestellt. Es werden die Gebrauchs- und die Montagezustände behandelt.

Die Spannbeton-Vorlandbrücken sind durch sog. Koppelfugen mit der stählernen Schrägseil-Strombrücke fest verbunden und bilden einen fugenlos durchlaufenden Brückenzug. Der einteilige Querschnitt der Überbauten der Vorlandbrücken besteht aus einem dreizelligen Hohlkasten mit weit auskragenden Fahrbahnplatten, die durch einen lastverteilenden Längsunterzug und schrägen Fertigteil-Druckstreben aus hochfestem Beton unterstützt sind. Für die Bemessung der Vorlandbrücken war der Bauzustand mit dem schrittweisen Aufbau des Schrägseilsystems und den großen Montagelasten in weiten Bereichen maßgebend.

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Für die neue Rheinquerung Ilverich im Zuge der A 44 wurden umfangreiche aerodynamische und aeroelastische Untersuchungen durchgeführt. Da Brücken generell durch den Wind zu Schwingungen angeregt werden können, wenn strukturdynamisch Parameter in kritischen Größenordnungen liegen, wurde für die neue Rheinbrücke zunächst eine Modalanalyse durchgeführt, d.h. die Eigenfrequenzen und Eigenformen wurden berechnet. In nachfolgenden Windkanaluntersuchungen wurden die aerodynamischen und aeroelastischen Kräfte für den Brückenhauptträger gemessen und in Form von Beiwerten aufbereitet. Diese Angaben flossen unmittelbar in die statische Berechnung ein. Anhand der gemessenen aeroelastischen Koeffizienten konnte nachgewiesen werden, daß die Brücke stabil ist und weder im Bau- noch im Endzustand Galloping- oder Flatterschwingungen zu befürchten sind. Für die Pylone wurden ebenfalls zahlreiche Untersuchungen für den Bau- und Endzustand durchgeführt. Diese Untersuchungen bezogen sich auf die statischen Windlasten wie auch auf mögliche windinduzierte Schwingungen. Die Gefährdung der Seile hinsichtlich Regen-Wind-induzierter Schwingungen war weiterer Gegenstand der Untersuchungen. Hier konnte gezeigt werden, daß diese Schwingungen nicht generell auszuschließen sind, und es wurden Gegenmaßnahmen zu deren Vermeidung vorgeschlagen.

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Dieser Beitrag stellt die Ergebnisse einer Überprüfung der Baubarkeit des für die Ausschreibung vorgesehenen Entwurfes der Rheinbrücke Ilverich dar.

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Das Kernstück der Rheinquerung Ilverich bildet die stählerne Schrägseilbrücke mit einer Spannweite von 287,50 m. Im folgenden Beitrag werden die Fertigung und Montage des Auflagerquerträgers, der Pylone, des Versteifungsträgers und der Seile beschrieben.

Die Bundesstraße B 31 überquert als wichtige Ost-West-Verbindung den Schwarzwald von Freiburg nach Donaueschingen. Durch das sehr hohe Verkehrsaufkommen mit einem großen Anteil des Schwerlastverkehrs werden Ausbaumaßnahmen der B 31 erforderlich. Um die Steigungsstrecke im Bereich des zu durchquerenden Gauchachtals zu entschärfen, wurde die Ortsumfahrung Döggingen mit einer Talbrücke und einem Tunnelbauwerk konzipiert. Es wird auf einige besondere Aspekte bei der Planung und Ausführung der Stahlverbundbrücke "Gauchachtal" eingegangen.

Eisenbahnbrücken mit extrem gedrückter Konstruktionshöhe im Stützweitenbereich bis ca. 18 m lassen sich als Trogbrücken mit schweren Walzträgern als Hauptträger und quergespannter, in Brückenlängsrichtung mitwirkender Fahrbahnplatte ("WIB": Walzträger-in-Beton, Grobblech, orthotrope Platte) realisieren. Technisch relevante Probleme ergeben sich durch die Materialauswahl für die dickwandigen Konstruktionselemente und aus den schweißtechnischen Anforderungen. Trotz der vergleichsweise hohen Stahltonnagen können sich mit diesen Brücken wegen der geringen Höhen, ihrer besonderen Robustheit, Dauerhaftigkeit und einfachen Herstellung (weitgehende Vorfertigung ist möglich!) wirtschaftliche Lösungen ergeben.

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Mit der Einführung der neuen europäischen Normen, vor allem Eurocode 3, Teil 1.5, der das Plattenbeulen behandelt, dürfen nunmehr schlanke Platten auch bei wiederholten Lastwechseln über ihre linear-elastische Beullast hinaus bemessen werden. Die damit verbundene Ausnutzung der überkritischen Tragfähigkeit kann bei Stegblechen von Brückenträgern, die häufigen Lastwechseln ausgesetzt sind, zu einem vorzeitigen Ermüdungsversagen infolge Stegatmen führen. Bei der Bemessung muß daher neben der Tragfähigkeit auch der Grenzzustand der Ermüdung infolge Stegatmen berücksichtigt werden. Dieser Beitrag befaßt sich mit dem Stegatmen im Brückenbau. Das Ermüdungsverhalten von Stahlträgern mit schlanken Stegblechen wird unter stochastischer Beanspruchung aus Verkehr untersucht. Dabei werden die einzelnen Teilaspekte Verkehrsbelastung, Übertragungsfunktion und Ermüdungsfestigkeit behandelt. Auf der Grundlage von Parameterstudien an unterschiedlichen Brückensystemen wird getrennt für Straßen- und Eisenbahnbrücken ein einfacher Bemessungsvorschlag abgeleitet.

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