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Kurz vor dem 100. Jahrestag der Inbetriebnahme der ersten 'Hoch- und Untergrundbahn' Deutschlands wurde einer der wenigen noch erhaltenden Originalviadukte dieser 'Linie 1' im Berliner Bezirk Kreuzberg einer genauen Untersuchung hinsichtlich Tragpotential und Ermüdungssicherheit unterzogen. Warum diese erheblichen Anstrengungen für nicht einmal 200 Meter alten Eisens, das nach heutigen Kriterien kaum als eine optimale Konstruktion gelten kann, warum deren Erhalt und weitere Nutzung fordern? Den dreiteiligen Bericht über das Gesamtprojekt eröffnet eine Untersuchung zu Geschichte und Bedeutung dieses Ingenieurbauwerks im innerstädtischen Raum. Die Analyse von Entstehung, Gestaltung und öffentlicher Rezeption erschließt den besonderen Denkmalwert des Brückenzuges. Gerade die vehement geführte zeitgenössische Debatte um den Hochbahnbau weist dabei exemplarisch unmittelbar in die Gegenwart. Die seinerzeit entwickelten Fragen und Positionen zu Themen wie den Gestaltungsmöglichkeiten im Ingenieurbau, dem Wesen von Ingenieurbaukunst oder dem Verhältnis von Ingenieur und Architekt im Brückenbau haben auch ein Jahrhundert später nicht an Aktualität verloren.

Der hohe denkmalpflegerische Wert der noch verbliebenen Originalviadukte der 1902 in Betrieb gegangenen U-Bahnlinie 1 im Berliner Bezirk Kreuzberg begründet ein öffentliches Interesse an deren Erhalt und weiterer Nutzung. Statisch-konstruktive Aspekte wie strukturimmanente Schwächen des historischen Tragwerks, eine mehr als siebzigjährige intensive Belastungsgeschichte oder die im Vergleich zur ursprünglichen Bemessung erhöhten Lastgrößen scheinen dem entgegen zu stehen. Zweifelsfrei muß sich das denkmalpflegerische Interesse am Primat hinreichender Trag- und Ermüdungssicherheit messen lassen. Andererseits ist der Ingenieur einer besonders genauen Auslotung des realen Tragpotentials der bestehenden Konstruktion verpflichtet. Das Untersuchungsprogramm zielte deshalb auf eine möglichst realitätsnahe Zustandserfassung durch ein in situ verifiziertes präzises Schadenmodell sowie durch eine meßwertbasierte Kalibrierung des Systemmodells. Zudem kam neben Material- und Ultraschalluntersuchungen mit der Radiographie ein neues Diagnoseverfahren für verdeckte Bereiche zur Anwendung. Im folgenden werden die ersten Schritte der Zustandserfassung - Anamnese, konstruktive Bestandsaufnahme, kalibrierte Tragwerksmodellierung und Ermittlung der Spannungsschwingbreiten - in Methodik und Ergebnissen vorgestellt. Die in-situ-Untersuchung offenbarte erhebliche, statisch relevante Unterschiede zwischen Planstand und Tragwerksrealität. Die Struktur- und Lastkalibrierung führte auf ein gegenüber dem ersten Ansatz deutlich modifiziertes Modell. Im Ergebnis konnte nachgewiesen werden, daß die maximalen Spannungsschwingbreiten unterhalb der Dauerfestigkeitsgrenze liegen.

Nur wenige originale Teilstücke des U-Bahn-Viadukts in Berlin-Kreuzberg aus dem Jahre 1902 sind noch vorhanden. Die filigrane Nietkonstruktion steht unter Denkmalschutz. Seit Beginn des U-Bahn-Betriebs wird der Viadukt ständig stark befahren. Zu seiner Erhaltung für weitere uneingeschränkte Nutzung bedurfte es einer umfassenden Untersuchung unter Einbeziehung neu entwickelter Methoden. Erstmals sind zur Detektierung möglicher Risse in Bauteilen, die durch andere Teile abgedeckt sind, radiographische Inspektionen mit Gamma-Strahlen erfolgreich eingesetzt worden. Die Untersuchungsergebnisse haben die weitere sichere Nutzung bestätigt. Die Ermüdungssicherheit der kritischen Knotenbleche wurde mit bruchmechanischen Methoden unter Einbeziehung radiographischer Untersuchungen am Bauwerk nachgewiesen. Für die zukünftigen Brückenprüfungen ist ein spezieller Inspektionsplan aufgestellt worden.

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Das Stadtbild von New York im 20. Jahrhundert ist von Hochhäusern und Großbrücken aus Stahl geprägt. Zwar hält die Stadt heute in keiner der beiden Kategorien den Höhen bzw. Längenrekord, aber der überwiegende Teil der ehemaligen Rekordinhaber leistet weiterhin seinen Dienst. Die Priorität liegt inzwischen nicht mehr auf dem Brechen von Rekorden des Höher und Weiter, sondern auf der unter anspruchsvollen städtischen Bedingungen angepaßten optimierten Leistungsfähigkeit. Dichte, Bedeutung und Alter des Netzwerks an Brücken stellt unter den heutigen Verkehrsverhältnissen einzigartige Herausforderungen in bezug auf Design und Management, auf die in diesem Artikel näher eingegangen wird.

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In den frühen 1990er Jahren führte die regionale Chicagoer Verkehrsbehörde (Regional Transport Authority - RTA) eine umfassende technische Untersuchung des Chicagoer Hochbahnsystems durch. Das von der Chicago Transport Authority (CTA) betriebene System stellt die Hauptkomponente des öffentlichen Personennahverkehrs in Chicago dar. Es umfaßt aufgeständerte Stahlkonstruktionen, Bahndammkonstruktionen mit Hinterfüllung und Stützmauern, ebenerdige Streckenabschnitte sowie U-Bahn-Abschnitte. Aufgeständerte Abschnitte sind am häufigsten vertreten, und sie stellen den wichtigsten Teil dieses Bahnsystems dar. Sie wurden vor fast 100 Jahren geplant und errichtet. Aufgrund mangelnder Investitionen in der Vergangenheit, fortgeschrittenen Alters und starker Auslastung, begann diese wichtige Infrastruktur allmälich Anzeichen von Verfall zu zeigen. Um das genaue Ausmaß der Baufälligkeit des Bahnsystems festzustellen, unternahm die CTA eine umfassende, mehrere Millionen Dollar kostende Untersuchung der gesamten Bahninfrastruktur. Dieser Artikel beschreibt die wichtigsten Aspekte der technischen Untersuchung in bezug auf die aufgeständerten Abschnitte im Zentrum Chicagos. Dieser Abschnitt ist weltweit als "L" oder "Loop" (Schleife) bekannt, da er das Geschäftsviertel im Zentrum umgibt. Der Artikel beschreibt die Protokolle zur Einstufung des konstruktiven Zustands, die zur Standardisierung der Inspektionsmethoden und der Beurteilung und Klassifizierung des Zustands des Hochbahnsystems entwickelt wurden, sowie ein Belastungstestprogramm, in welchem das Verhalten der aufgeständerten Stahlkonstruktionen unter statischer und dynamischer Belastung durch Züge gemessen wurde. Die Studie führte zu spezifischen Empfehlungen für zukünftige Wartungs- und Sanierungsstrategien.

Die Amtrak-Brücke über den Susquehanna an seiner Mündung in die Chesapeake Bay in der Nähe von Perryville, USA, wurde im Jahre 1906 errichtet. Sie weist 18 Fachwerk-Deckbrückenfelder und eine in der Mitte angeordnete Fachwerk-Drehbrücke auf und wird von Personenzügen, Güterzügen und Kohlenzügen befahren. Um zu untersuchen, ob die Brücke für Kohlenzüge mit Waggons mit einem Bruttogewicht von 1270 kN (die übliche Bruttogewichtsgrenze liegt bei 1170 kN) geeignet ist, wurden an tragenden Baueilen von vier Fachwerk-Deckbrückenfeldern und der Drehbrücke Dehungsmessungen durchgeführt. Die Messungen sollten außerdem als Grundlage zur Beurteilung etwaiger Ertüchtigungsmaßnahmen und Wartungsmaßnahmen in Form von Schmierung an ausgewählten Unter- und Obergurtknoten dienen. Die Studie zeigte, daß auch für Züge mit Waggons mit dem Standard-Bruttogewicht von 1170 kN Verbesserungen erforderlich waren, und zwar vor allem die folgenden: In den Augenstäben der Untergurte wurden in der Nähe der Widerlager Biegespannungen festgestellt, die über den Axialbeanspruchungen lagen. Dies deutete auf erhebliche Zwängungsspannungen in den Endknoten hin, die Abhilfe erforderten. Verschleiß in den oberen und unteren Bolzenlöchern der Bolzenplatten der vertikalen Pfosten führte zu Spiel in den diagonalen Augenbolzen, wodurch es zu Zusatzbeanspruchungen in anderen Bauteilen kam, was zu Schäden an den Anschlüssen der Obergurte und Fahrbahnträger infolge Ermüdung aufgrund von Verschiebungen führte. Die Ertüchtigungsmaßnahmen für die Fachwerk-Deckbrückenfelder umfaßten die Montage spezieller Schweißkonstruktionen an den unteren Enden mehrerer vertikaler Pfosten und eines modifizierten seitlichen Verbindungsbleches zwischen mehreren Obergurten und Fahrbahnträgern. Beide Maßnahmen erwiesen sich als vorteilhaft. Das Abschmieren der Stifte an den Augenbolzen schien ebenfalls effektiv zu sein. Die Brücke wird nun regelmäßig von Zügen mit 1270-kN-Kohlenwaggons befahren und ist Teil der Hauptverbindung zwischen Washington, DC und Philadelphia, PA, für die Acela-Express-Hochgeschwindigkeits-Personenzüge von Amtrak.

Die Vorhersage und Verlängerung der Lebensdauer ermüdungsbeanspruchter Bauwerke ist notwendig, um Kosten zu minimieren. Es wird ein experimentelles Verfahren zur Bestimmung der Lebensdauer ermüdungsbeanspruchter Bauwerke vorgestellt. Die üblichen Lebensdauervorhersagemethoden benutzen eine Nachweiskette, bestehend aus drei Modellen, einem Einwirkungsmodell, einem Systemmodell und einem Schädigungsmodell. Durch die Unsicherheit der Modelle, insbesondere des Schädigungsmodells, ist die Zuverlässigkeit der Prognosen gering. Es wird eine Methode vorgestellt, die auf Monitoring der kritischen Details und Lebensdauerversuchen basiert. Diese Methode bietet ein größeres Maß an Zuverlässigkeit als die herkömmlichen. Für die Abschätzung der Restnutzungsdauer bestehender Bauwerke wird eine Erweiterung vorgestellt, mit der die Beanspruchungs-Zeitverläufe wirklichkeitsnah generiert werden können.

Im folgenden werden die Ergebnisse von zehn Ermüdungsprüfungen an sechs genieteten Längsträgern einer 100 Jahre alten Brücke vorgestellt und diskutiert. die Prüfungen wurden mit zwei verschiedenen Spannungsschwingbreiten (60 MPa und ca. 100 MPa) durchgeführt. Die geprüften Längsträger weisen ein ausgezeichnetes Ermüdungsverhalten auf. Ihre Ermüdungsfestigkeiten lagen auf oder über der Ermüdungsfestigkeitskurve aus den Bemessungsnormen. Weiterhin wurde der Einsatz von Entlastungslöchern als rißausbreitungshemmende Maßnahme in genieteten Längsträgern untersucht. Für ein zeitweiliges Aufhalten der Rißausbreitung konnten sie als geeignet eingeschätzt werden.