Die Zuverlässigkeit bestehender Eisenbahnbrücken soll nach [1] durch die Belastbarkeit B Index UIC nachgewiesen werden, die die auf das Lastbild UIC-71 bezogene effektive Tragfähigkeit von Brückenelementen ausdrückt. Im Beitrag werden die probabilistischen Grundlagen des neuen Zuverlässigkeitskonzeptes von bestehenden Eisenbahnbrücken vorgestellt, welches die sogenannte Betriebsbelastbarkeit verwendet. Mit den Methoden der Zuverlässigkeitstheorie werden die Versagenswahrscheinlichkeit P Index ft und der entsprechende Ziel-Sicherheitsindex beta Index t für die Restlebensdauer bestehender Eisenbahnbrückenteile bestimmt.

Es wird gezeigt, daß eine Frost-Tauwechselbelastung primär eine Frostpumpe ist, durch die der Sättigungsgrad des Betons dramatisch vergrößert wird. Wenn eine Schädigungssättigung erreicht ist, dann wird der Beton in wenigen Frost-Tauwechseln zerstört. Es wird ein Modell vorgestellt, mit dem die Prüfverfahren einschließlich Wärmetransport und -kapazität analysiert werden. Versuchsergebnisse bestätigen das Modell und die Analyse. Konsequenzen für die Praxis werden gezogen.

Über die in den vergangenen 40 Jahren mit Wärmedämm-Verbundsystemen gemachten Erfahrungen wird aus der Sicht des Fachverbandes Wärmedämm-Verbundsystem e. V. berichtet.

Die Bauproduktenrichtlinie sieht für den Nachweis der Brauchbarkeit von Bauprodukten die Konformität mit harmonisierten europäischen Normen oder europäischen technischen Zulassungen vor. Vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) wurden 1999 drei europäische technische Zulassungen (ETA) erstmals für Dämmstoffe aus Schafwolle oder Flachs erteilt, die in den künftigen harmonisierten Normen für Dämmstoffe nicht erfaßt sein werden. Diese Dämmstoffe sind somit die ersten mit CE-Kennzeichnung.

Innovative Schweißverfahren, wie das Laserstrahl- und Laserstrahl-MSG-Hybridschweißen, bieten u. a. aufgrund der reduzierten Wärmeeinbringung beim thermischen Fügen von höchst- und ultrahochfesten Feinkornbaustählen Vorteile gegenüber konventionellen MSG-Verfahren. Die Werkstoffe mit nominellen Streckgrenzen bis zu 1300 MPa werden im Mobilkranbau und verwandten Industriezweigen, insbesondere im Teleskopausleger, bereits eingesetzt. Bisher werden jedoch sowohl konventionell geschweißte als auch laserstrahlgeschweißte Verbindungen in hochbeanspruchten Bereichen der Tragstrukturen gemieden. Letztere insbesondere aufgrund fehlender Erfahrunsgwerte und Bemessungsregeln. Um dem zu entgegnen, wurden in Teil 1 die Grundlagen der Fügeverfahren, Schweißversuche sowie eine Charakterisierung von Stumpfnahtschweißungen vorgestellt. Der vorliegende Beitrag (Teil 2) baut darauf auf und setzt den Fokus auf die Ermüdungsfestigkeit dieser Verbindungen aus den Grundwerkstoffen S960MC, S1100M, S1100QL und S1300QL. Die Eigenschaften unter zyklischer Beanspruchung werden anhand der Kerbdetails Stumpfstoß mit und ohne Blechdickensprung sowie aufgeschweißte Längssteife quantifiziert. Insbesondere die laserstrahlgeschweißten Verbindungen zeigen eine hohe Ermüdungsfestigkeit bei bemerkenswert geringer Streuung der Einzelversuchsergebnisse. Auf Grundlage der Schwingfestigkeitsuntersuchungen werden für das Nennspannungskonzept abgeleitete Kerbfalleinstufungen als Bemessungsempfehlungen vorgestellt.

Laser beam and laser-GMAW-hybrid welded joints made of high-strength fine-grained structural steels - part 2: fatigue strength
Innovative welding processes, such as laser beam and laser-GMAW-hybrid welding, offer advantages over conventional gas metal arc welding (abbr.: GMAW) processes due to a reduced heat input during the welding of high-strength fine-grained structural steels. The materials, with nominal yield strengths of up to 1300 MPa, are already being used in mobile crane construction and related industries, particularly in telescopic booms. So far, both conventionally welded and laser beam welded joints have been avoided in highly-stressed areas of load-bearing structures. For the latter, in particular, this is due to a lack of experience and design rules. To counter this, part 1 presented the basics of laser beam and laser hybrid welding processes, welding tests and a characterisation of butt welds (visual, dye penetration and X-ray tests as well as transverse tensile tests and hardness field measurements). This article (part 2) focuses the fatigue strength of these welded joints made of the high-strength fine-grained structural steels S960MC, S1100M, S1100QL and S1300QL. The properties under cyclic loading are quantified for the details butt joint with and without different sheet thicknesses as well as for longitudinal stiffeners. In particular, the laser beam welded joints show a high fatigue strength with a remarkably low scatter of the individual test results. Based on the fatigue test results, fatigue classifications for the nominal stress concept are derived and design recommendations are presented.

Bei Feinkornbaustählen mit den aktuell höchsten nominellen Streckgrenzen von bis zu 1300 MPa stellt die Ausführung hochwertiger Schweißverbindungen eine besondere Herausforderung dar. Innovative Schweißverfahren, wie Laserstrahl- und Laserhybridschweißverfahren, bieten ein hohes Einsatzpotenzial, werden aber aufgrund mangelnder Erfahrungswerte bisher nur selten eingesetzt. Im Beitrag wird deshalb eine an vier verschiedenen Werkstoffen (S960MC, S1100M, S1100QL, S1300QL) und zwei Schweißverfahrensvarianten (Laserstrahlschweißen ohne Zusatzwerkstoff, Laserstrahl-MSG-Hybridschweißen) durchgeführte Schweißnahtcharakterisierung vorgestellt. Die Untersuchungen der Stumpfnähte umfassen u. a. Sicht-, Farbeindring- und Röntgenprüfungen sowie Querzugversuche und Härtefeldmessungen. Die Schweißzonen zeigen auffallend geringe Abmessungen und nur eine moderate Entfestigung, die sich insbesondere auf die Anlasszone konzentriert. Eine Ausnahme stellen die Verbindungen des S1100M dar, bei welchem keine Entfestigung in der Anlasszone festgestellt wird.

Laser beam and laser-GMAW-hybrid welded joints made of high-strength fine-grained structural steels - part 1: procedure and weld characterisation
In the case of fine-grained structural steels with the currently highest nominal yield strengths of up to 1300 MPa, the execution of high-quality welded joints represents a particular challenge. Innovative welding processes, such as laser beam and laser hybrid welding, show high application potential, but have only rarely been used due to a lack of experience so far. This article, therefore, presents a weld characterisation carried out on four different materials (S960MC, S1100M, S1100QL, S1300QL) and two welding process variants (laser beam welding without filler metal, laser-GMAW-hybrid welding). The investigations of butt welds include visual, dye penetration and X-ray tests as well as transverse tensile tests and hardness field measurements. The weld zones show remarkably small dimensions and only moderate softening, which is particularly concentrated in the tempering zone. Exceptions are the joints of the S1100M, where no softening is observed in the tempering zone.

Der ländliche Raum außerhalb größerer Städte mit ihren Speckgürteln erlebt derzeit eine Renaissance. Die Potenziale an Bausubstanz und örtlichen Strukturen des Gemeinwesens bleiben hierbei in Teilen oft ungenutzt - bieten sie doch einen Mehrwert abseits der üblichen architektonischen Lösungen für Wohn- oder Gewerbenutzungen. Das nachfolgend vorgestellte Praxisbeispiel beschreibt Prozess und konstruktive Maßnahmen der Wiedernutzbarmachung einer denkmalgeschützten und stark baufälligen Scheune. Mittels einer, hinsichtlich des minimalen zusätzlichen (Raum-)Volumenverbrauchs, hocheffizienten Stahlkonstruktion konnte das Gebäude stabilisiert und durch Rückbau der Innenwände die Nutzungsflexibilität erhöht werden. Das Planungsteam setzte sich hierbei erfolgreich mit den gegenwärtig relevanten Themen des Baugeschehens und der Baukultur auseinander: Revitalisierung sowohl auf Gebäudeebene durch die Wiedernutzbarmachung einer Ruine als auch in dörflichem Maßstab durch die Ergänzung durch attraktives und v. a. aktives Gewerbe in der Gemeinde; re-use von vorhandener grauer Energie; kreislaufgerechtes Bauen durch entsprechende Materialwahl und Fügungen; Reduzierung auf wesentliche bauliche Intervention zur Nutzbarmachung des Bestands; regionale Partizipation durch Einbindung lokaler Handwerksbetriebe in Workshops und in die bauliche Umsetzung; interdisziplinäre Zusammenarbeit bei gewerkeübergreifender und ganzheitlich simultaner Planung von Konzept, Detail und Bauzuständen.

Revitalization and conversion of a heritage-protected barn in Gerswalde, Uckermark
Rural areas outside of larger cities with their suburbs are currently experiencing a renaissance. Unfortunately, the potential of existing buildings and local structures of the community often remains untapped. Thereby they offer added value beyond the usual architectural solutions for residential or commercial use. The practical example presented below describes the process and constructive measures for making a dilapidated historic barn usable again. The building was stabilized by means of a highly efficient steel structure in terms of minimum additional (space) volume consumption. The flexibility of use was increased by dismantling the inner walls. The planning team successfully dealt with the currently relevant topics of building activity and building culture: revitalization both at building level by making a ruin usable again, and on a village scale by adding attractive and, above all, active businesses in the community; reuse of existing grey energy; circular construction through appropriate material selection and joints; reduction to essential structural intervention to make the existing building usable; regional participation by involving local craft businesses in workshops and in the structural implementation; interdisciplinary collaboration in cross-trade and holistic-simultaneous planning of concept, detail and states of construction.

The ÖBB-Infrastruktur AG operates and maintains 246 tunnels and similar structures with an overall length of approx. 250 km. Nearly 150 of these structures are more than 100 years old, 35 of them are over 150 years old. Ageing processes, the impact of train traffic, ground conditions and environmental conditions are causing progressive damage to the tunnel linings, which - in order to maintain safe railway operation - requires ongoing maintenance procedures. Those procedures are carried out under a range of restrictions concerning availability, which is one of the most important principles at the ÖBB after safety. In order to obtain continuous availability of the facility, new methods of refurbishment were developed for the two double-track tunnels Rekawinkler Tunnel and Kleine Dürreberg. The described methods enabled extensive repair works of the tunnels, mostly with uninterrupted train traffic on the second track.
Die ÖBB-Infrastruktur AG betreibt und erhält 246 Tunnel und tunnelähnliche Bauwerke mit einer Gesamtlänge von ca. 250 Tunnelkilometer. Ungefähr 150 dieser Bauwerke weisen ein Alter von mehr als 100 Jahren auf, 35 sind sogar mehr als 150 Jahre alt. Alterungsprozesse, hervorgerufen durch Einflüsse aus dem Betrieb, aus dem Gebirge sowie aus den Umweltbedingungen führen zu fortschreitenden Schäden an den Tunnelauskleidungen und erfordern zur Aufrechterhaltung eines sicheren Bahnbetriebs laufende Instandhaltungsmaßnahmen. Die Umsetzung derartiger Maßnahmen führt häufig zu Behinderungen im laufenden Bahnbetrieb und zu Einschränkungen der Anlagenverfügbarkeit, die innerhalb der ÖBB neben der Sicherheit als eine der höchsten Prämissen angesehen wird. Für die Ertüchtigung des zweigleisigen Rekawinkler- und Kleinen Dürrebergtunnels wurden daher Methoden entwickelt, die eine umfangreiche Instandsetzung des Tunnelgewölbes größtenteils unter laufendem Bahnbetrieb des zweiten Gleises ermöglichte und die Anlagenverfügbarkeit bestmöglich gewährleistet haben.

To increase capacity and reduce travel time for long-distance traffic, the Austrian Federal Railways (ÖBB-Infrastruktur AG) are planning a new railway line between Köstendorf and Salzburg. The centrepiece of the project is the Flachgau Tunnel - an approx. 16 km long, twin-tube single-track tunnel system. The selected tunnel alignment ''K5 optimiert'' was developed in a multi-year route selection procedure. Further optimisation within the current design stage - the detailed submission - achieved a 200 m shortening in tunnel length. The chosen standard cross-section was substantiated with life-cycle-cost and carbon-footprint investigations which also coincided with experiences from the construction and operation of existing tunnel structures with varying cross-sections and travel speeds. Both studies show the advantages of the larger 54 m2 cross-section compared to a smaller 44 m2 cross-section. Complex hydrogeological conditions require a water pressure-tight tunnel design capable of withstanding a maximum pressure of approx. 11 bar. These conditions are especially challenging for conventional tunnelling methods and require a waterproofing concept with two independent sealing layers. At present, the construction of the project is scheduled to take place from 2027 until 2040.
Zur Erhöhung der Kapazität auf der Weststrecke sowie zur Fahrzeitverkürzung im Fernverkehr plant die ÖBB-Infrastruktur AG eine Neubaustrecke im Abschnitt Köstendorf-Salzburg. Herzstück des Vorhabens ist der etwa 16 km lange Flachgauertunnel, der als eingleisig zweiröhriges Tunnelsystem geplant ist. Die im Zuge des mehrjährigen Trassenauswahlverfahrens entwickelte Auswahltrasse “K5 optimiert” wurde in der laufenden Planungsphase - der vertieften Einreichplanung - adaptiert und damit eine Verkürzung um ca. 200 m Länge erreicht. Erfahrungen aus der Errichtung sowie dem Betrieb von Tunnelbauwerken mit unterschiedlichen lichten Querschnittsflächen und Fahrgeschwindigkeiten wurden in Studien zu Life Cycle Costs sowie zum Carbon Footprint untermauert, in denen Tunnelquerschnitte mit 44 und 54 m2 gegenübergestellt wurden. Die Ergebnisse beider Studien zeigen die Vorteile des größeren Querschnitts. Komplexe hydrogeologische Rahmenbedingungen erfordern die druckwasserhaltende Ausbildung des gesamten Tunnelbauwerks bei Wasserdrücken von bis zu 11 bar. Bei diesen Rahmenbedingungen wird vor allem bei konventionell aufgefahrenen Abschnitten nahezu Neuland betreten, sodass ein Abdichtungssystem mit zwei voneinander unabhängigen Abdichtungsebenen entworfen wurde. Aus derzeitiger Sicht soll die Neubaustrecke zwischen 2027 und 2040 errichtet werden.

This paper presents the preliminary results of the effect of ultrafine fly ash (UFFA) on the properties of concretes containing recycled coarse aggregates (RCA) originating from construction and demolition (C&D) wastes. The effect of 10 % UFFA on the compressive strength, tensile strength, sorptivity and chloride ion permeability of concretes containing 25 and 50 % RCA is evaluated at 7, 28 and 56 days. The addition of UFFA increased the compressive strength of recycled aggregate concretes at all ages up to 56 days. However, a slight reduction in the tensile strength of recycled aggregate concretes was observed. Concrete containing 25 % RCA and 10 % UFFA achieved 94 % of the control concrete's compressive strength at 56 days. In both recycled aggregate concretes tested, the sorptivity and chloride ion permeability are much lower at all ages due to the addition of 10 % UFFA. This is because it serves to promote hydration and block the large capillary pores within the concrete.

The growing concern for the ready-mixed concrete industry is the disposal of returned unused concrete. In its plastic state, the concrete is a perishable product and the disposal of any unused concrete presents a set of challenges. An increase in environmental regulations requires the industry to implement the best practices that effectively reduce the quantity of by-product materials requiring disposal. This paper describes a preliminary experimental study on the effect of commercial stabilizer on the plastic and hardened properties of concretes made with three different types of cement commonly used in Australia, namely, general-purpose Portland cement (GP) (100 % ordinary Portland cement (OPC)), general-purpose blended (GB) cement (75 % OPC + 25 % class F fly ash (FA)) and low-heat (LH) cement (35 % OPC + 65 % blast-furnace slag). The effect of various stabilizer dosages on the efflux time (flow time) of GP, GB and LH cement grouts was studied in the initial phase. The results show that for a constant efflux time, the holding duration of the grouts increases with increasing stabilizer dosages (or amounts) and in the case of GB and LH cement grouts, the holding duration is longer than the GP cement grout for the same stabilizer dosage. In the next phase, the predicted stabilizer dosage was added to concretes made with the above three cements to evaluate the plastic and hardened properties of fresh concretes, stabilized concretes and blends of fresh concretes with 10, 25 and 50 % stabilized concretes. The results show that the initial slump values are within the tolerance, except they are higher when the stabilizer dosage is added after 1 h, but the final slump is within the tolerance of the control concrete. After stabilization of the concretes, the initial and final setting times of stabilized concretes increased to > 24 h. The initial and final setting times of the blended concrete containing fresh concrete and 10, 25 and 50 % stabilized concretes are similar to those of fresh concrete for all cement types. The stabilized concretes do not have any significant effect on the compressive strength and shrinkage compared with the control concrete.

Gasket sealant behavior along joints of concrete tunnel lining depends on gasket-gasket and gasket-groove contact loads, bonding between gasket and groove, and gasket lateral extrusion. As the gaskets are made of polymers, gasket contact loads are expected to drop with time due to relaxation. Reduction in the contact load with time is expected to affect the gasket sealant capacity. Gasket-gasket contact loads depend on many factors such as: stiffness of the gasket material, gasket shape and volume, groove size and configuration, gasket base configuration, and the amount of gasket compression. In this work, the mechanical and sealant behavior of gaskets in grooves were investigated. Two types of gaskets were considered: open base gasket for low design water pressure (less than 600 kPa), and closed base gasket for high water pressure (up to 4###, 000 kPa). The work focused on gasket-in-groove load deformation behavior and gasket sealant potential including the effect of gasket contact loads, relaxation, extrusion, and the change in joint gap during water pressurization. The effect of gasket base conditions (fingers base vs. closed base) on the gasket sealant behavior was also considered in this work. A conceptual model was developed that explains the leakage of the gasket as water pressure is applied.

Fatigue enhancement by way of high-frequency mechanical impact (HFMI) treatment can enable effective design and construction of steel bridges. However, bridges may experience high and varying mean stresses, the effects of which are not covered today by any design recommendation or in the literature on HFMI-treated joints. In this study, fatigue experiments were conducted with realistic in-service bridge loading, which revealed the same high fatigue performance as for constant amplitude loading. The effect of mean stress in spectrum loading was quantified and a method to account for it in an equivalent manner is proposed. A design framework has been developed for design and engineering purposes.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Es wird ein Verfahren vorgestellt um Moirelinien für die Schnittmomentenermittlung schneller auszuwerten.

Plastic Concrete wird im Spezialtiefbau als hoch verformbarer Dichtwandbeton im Kontraktorverfahren eingebaut, um die Durchsickerung von Dämmen und des Untergrunds zu unterbinden. Die plastischen und niederfesten Materialeigenschaften sowie der hohe Wassergehalt der Mischungen erschweren die experimentellen Untersuchungen des Verformungsverhaltens. Daher wurden verschiedene Möglichkeiten der Verformungsmessung auf deren Anwendbarkeit bei Plastic Concrete untersucht und verglichen. In den experimentellen Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass das eingesetzte optische Verformungsmesssystem, welches auf der digitalen Bildkorrelation (engl. DIC - Digital Image Correlation) basiert, eine geeignete Möglichkeit darstellt, die Verformungseigenschaften des Materials zu bestimmen. Somit zeigte sich, dass die flächendeckende Ermittlung lokaler Verschiebungen und Verformungen eine umfangreiche Auswertung ermöglicht, die über die herkömmliche Bestimmung der Dehnungen hinausgeht. Zudem konnten neue Erkenntnisse bzgl. des mechanischen Bruchverhaltens von Plastic Concrete gewonnen werden. Durch einen Vergleich der Messergebnisse aus unterschiedlichen Verformungsmessverfahren (digitale Bildkorrelation bzw. aufgeklebte Dehnmessstreifen) zeigte sich eine gute Übereinstimmung der Messergebnisse, wobei das optische Verformungsmesssystem wegen seiner flächendeckenden Darstellung der Verformungen zu bevorzugen ist.

Investigations into the applicability of optical deformation measurement techniques on plastic concrete
In specialist foundation engineering, cut-off walls to counter dam and underground seepage may be constructed with plastic concrete. The ductile and low strength material properties, as well as the high water content of plastic concrete mixtures, hamper the experimental investigations into the deformation behaviour significantly. Therefore, in the present study a range of possibilities for the unerring measurement of deformation of plastic concrete were tested and compared. The findings show that the optical deformation measurement system used, which is based on digital image correlation technology, can successfully determine the deformation properties of plastic concrete. Furthermore, the research showed that the comprehensive measurement of local deformation on the specimen surface makes an extensive analysis of the material deformation behaviour possible, far exceeding the capabilities of conventional strain measurement techniques. In addition, new insights into the mechanical behaviour of plastic concrete at failure were gained. The comparison of the optical deformation measurement with the affixed strain gauges shows that the results correlate closely, however this study provides solid evidence that the optical deformation measurement should be favoured due to the comprehensive measurement of local deformation.

Der 1,5 km lange Straßentunnel Kriegsstraße in Karlsruhe wird in offener Bauweise, mit Tunnelwänden und -decken aus PP-Faserbeton, hergestellt. Entgegen der ZTV-ING, Teil 5, werden 1,5 kg PP-Fasern pro m3 Beton anstatt 2,0 kg/m3 dosiert. Die Minderdosierung an PP-Fasern, zusammen mit einem ausführlichen Qualitätssicherungskonzept für den Beton, führte zu einer erhöhten Betonbauqualität, wie im Rahmen der Erst-, Bauteil- und Identitätsprüfung nachgewiesen wurde. Durch die Reduktion der PP-Fasermenge ist eine robustere, weniger temperaturempfindliche Betonmischung zielsicher herstellbar. Die PP-Faserdosierung ist aufgrund des Einflusses auf die Frischbetoneigenschaften als zentraler Qualitätssicherungsparameter einzustufen. Die Wahl einer händischen oder automatischen Dosierung hat erheblichen Einfluss auf die Dosierungsgenauigkeit. Bei entsprechendem Erfahrungsnachweis im Umgang mit PP-Faserbeton könnte ggf. das Nachweisverfahren zur Reduktion des PP-Fasergehalts vereinfacht werden.

New insights into the quality assurance of PP-fibre reinforced concrete as exemplified by the Kriegsstraße road tunnel
The 1.5 km long Kriegsstraße road tunnel in Karlsruhe is being constructed using the cut and cover method, with tunnel walls and ceilings made of PP-fibre reinforced concrete. Differing from the German ZTV-ING, Part 5, 1.5 kg of PP-fibres per m3 of concrete, instead of 2.0 kg/m3 are being added. The lower PP-fibre dosage along with an extensive quality assurance concept incurred in a higher concrete construction quality, proven through initial, structural element and quality assurance testing. With PP-fibre dosage reduction a more robust, less temperature sensitive concrete mixture is obtained. Due to the influence of PP-fibre dosage on fresh concrete properties, PP-fibre dosage should be considered as a key quality assurance parameter. The dosage precision also clearly depends on the choice between manual or automatic PP-fibre dosage. If sufficient experience with PP-fibre reinforced concrete can be proven, the verification process for a PP-fibre content reduction could be simplified.

Das Bauwerk B 10 Rheinbrücke Maxau ist eine 1966 fertiggestellte Stahlbrücke mit orthotroper Fahrbahnplatte, welche über die Jahre sukzessive instand gesetzt wurde. Durch die stark gestiegene Verkehrsbelastung und damit einhergehender Ermüdungsschäden wurde die Brücke jedoch stark beschädigt, weshalb eine Ertüchtigung aktuell unerlässlich war. Hierbei wird die Fahrbahn erstmalig in Deutschland durch das Aufbringen einer bewehrten stahlfaserverstärkten Platte aus hochfestem Beton (HFB) verstärkt. Der HFB wurde hierbei in einer Schichtdicke von nur ca. 7 cm und einer Mindestbetondeckung von 2 cm ohne zusätzliche Abdichtung an der befahrenen Oberseite maschinell eingebracht. Im vorliegenden Beitrag wird auf das Einbau- und Qualitätssicherungskonzept des verwendeten HFB näher eingegangen und der Ablauf der Ertüchtigungsmaßnahme detailliert beschrieben. Hierbei werden insbesondere die durchgeführten Frisch- und Festbetonuntersuchungen erläutert und die an einer Probeplatte ermittelten Ergebnisse sowie die der beiden Betonierabschnitte eingehend diskutiert. Die gesammelten Erfahrungen zeigen, dass unter Einhaltung der entsprechenden Qualitätssicherungsmaßnahmen der hochfeste Beton erfolgreich und ohne nennenswerte Schwankungen hergestellt und eingebaut werden konnte. Zukünftig ist hierbei eine Regelbauweise denkbar, die unter funktionaler Ausschreibung der Betoneigenschaften eine zielsichere und wirtschaftliche Ertüchtigung orthotroper Fahrbahnplatten ermöglichen kann.

Retrofitting of the Karlsruhe-Maxau Rhine-bridge with high performance concrete
The Karlsruhe-Maxau Rhine-bridge is a steel bridge with orthotropic deck that was completed in 1966. Over the course of the years the bridge has been continuously repaired and maintained. Due to the highly increased traffic load and the accompanying fatigue damage, the bridge was recently in indispensable need of repair and retrofitting. The bridge deck was hereby retrofitted with a thin layer of reinforced high performance concrete (HPC), a first in Germany. Furthermore, the HPC layer is only 7 cm thin, with a minimum concrete cover of 2 cm, and is placed with no additional sealing layer. The following article describes the concrete placement and quality assurance concept used for the HPC and reports on the retrofitting operations. The performed fresh and hardened concrete tests on the test and bridge deck's concrete are hereby discussed in detail. In the light of experience gathered, and with strict compliance to the defined quality assurance measures, the high performance concrete can be produced and placed successfully without significant fluctuation in concrete performance. In future, a standard construction procedure is conceivable which, with functional tendering of concrete properties, can enable an efficient and economical retrofitting of orthotropic bridge decks.

In Memoriam of Prof. Dr. Bernt Johansson
Owing to the advantages in economy, environmental protection and energy efficiency, high-strength steel (HSS) has represented an important trend in the development of steel structures and has been adopted in numerous building and bridge structures. This article summarizes engineering applications for HSS structures and comprehensively reviews the recent research advances in HSS structures at Tsinghua University. Investigations were conducted into the behaviour and performance of HSS materials, sections, members, connections and structural systems. Based on the research results, the mechanical behaviour of HSS structures could be improved compared with ordinary strength steel structures. In order to update the current design codes so that they are applicable for HSS structures, a new specification in China, the “Standard for Design of High-Strength Steel Structures”, is undergoing codification, with Tsinghua University as the chief editorial institute. The outline of the specification, as well as the new design methods included in it, is introduced in this paper.

Applying the theory of structural state of stress, this paper investigates the behaviour characteristics of concrete-filled stainless steel tubular (CFSST) short columns during their experimental working process. First, the sum of the generalized strain energy density (GSED) values (Eij) of the short column at every load value (Fj) is normalized as Ej, norm to describe the structural state of stress. Then, the state of stress jump is identified by applying the Mann-Kendall (M-K) criterion to the Ej, norm-Fj curve creatively, following the rule of quantitative change to qualitative change. The investigation reveals the general state of stress mutation characteristics of short columns at specific individual loads, leading to an update of the failure load. Furthermore, it is verified that the simulative working behaviour of short columns can also reflect the state of stress characteristics revealed through the investigation into the experimental data. Hence, we formulate the relationship between the failure loads of CFSST short columns using the simulative data, and then validate it through both experimental and simulative data. In total, this study explores a new way to reveal some unseen working characteristics of structures; hopefully, it will initiate similar research on various structures, and the results achieved will lead to more rational design codes.

Analyse der statischen Spannungszustände von kurzen betongefüllten Rundstützen aus Edelstahl.
Unter Anwendung der Theorie der statischen Spannungszustände werden im vorliegenden Beitrag die experimentellen Untersuchungen zum Arbeitsverhalten kurzer betongefüllter Rundstützen aus Edelstahl (CFSST) behandelt. Zur Beschreibung des statischen Spannungszustands wird zunächst die Summe der GSED (Generalized Strain Energy Density)-Werte (Eij) der Kurzstütze bei jedem Lastwert (Fj) als Ej, norm standardisiert. Anschließend wird der stark ansteigende Spannungszustand, unter Beachtung des Gesetzes von quantitativer Veränderung zu qualitativer Veränderung, durch Anwendung des Mann-Kendall (M-K)-Kriteriums auf die Ej, norm-Fj-Kurve herausgearbeitet. Die Untersuchung zeigt die allgemeinen Charakteristiken der Veränderungen des Spannungszustandes von kurzen Stützen bei bestimmten Einzellasten, was die Präzisierung der Versagenslast ermöglicht. Darüber hinaus wird nachgewiesen, dass das simulative Arbeitsverhalten kurzer Stützen die Spannungszustände widerspiegeln kann, die sich aus den experimentellen Daten ergeben. Daher werden die Bedingungen der Versagenslasten von kurzen CFSST-Stützen unter Verwendung der simulativen Daten formuliert und diese durch experimentelle und simulative Daten validiert. Insgesamt untersucht diese Studie eine neue Möglichkeit zur Erkennung unsichtbarer Arbeitseigenschaften von Tragwerken. Im Idealfall gibt sie Anlass zu entsprechenden Untersuchungen verschiedener Tragwerke, sodass die Ergebnisse zu einer Verbesserung der Bemessungsvorschrift führen können.

This study proposes a simple model for predicting the undrained shear strength and water content distribution of remoulded clay mixtures with non-swelling clay minerals. The model is based on simplifying the structure of a clay mixture in which the elements of the constituents are randomly distributed in a representative elementary volume. By defining a water content ratio (the ratio of water contents between constituents), the undrained shear strength of each constituent is estimated separately and then combined with corresponding volume fractions. Comparisons between the experimental data and predictions indicate that the proposed model can represent well the undrained shear strength of the clay mixtures.

Undrainierte Scherfestigkeit und Wassergehaltsverteilung von aufbereiteten Tonmischungen.
In diesem Artikel wird ein einfaches Modell zur Vorhersage der undrainierten Scherfestigkeit und der Verteilung des Wassergehaltes in Tongemischen mit quellfesten Tonmineralien vorgeschlagen. Die Grundlage des Modells bildet eine Vereinfachung der Struktur des Gemisches. Hierfür werden die Ausgangsböden zufällig in einem repräsentativen Elementvolumen verteilt und als eine homogene Mischung betrachtet. Aus dem Verhältnis der Wassergehalte der Bestandteile untereinander können die undrainierten Scherfestigkeiten separat für die einzelnen Bestandteile berechnet werden. Durch Berücksichtigung der Volumenanteile können kann die Gesamtscherfestigkeit der Mischung bestimmt werden. Vergleiche zwischen experimentellen Daten und dem Modell zeigen, dass das vorgeschlagene Modell die undrainierte Scherfestigkeit von Tongemischen gut wiedergeben kann.

Es wird die dynamische Stabilität und die dynamischen Schwingungen des Stabes unter periodischer Axialbelastung mit Hilfe des Matrizenfunktionsverfahrens untersucht. In Abhängigkeitvon der Antwort der Biegeschwingungen, kann das dynamische Verhalten und in Abhängigkeit von der mit den Matrizenfunktionen aufgestellten Übertragungsmatrix die dynamische Stabilität untersucht werden. Ferner wird das Reduktionsverfahren zur Lösung des dynamisch axialbelasteten Stabes aufgrund der von Bert entwickelten Methode dargestellt.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Es wird eine analytische Methode zum linearen Beulproblem von Kastenprofilen mit Platten-, Trapezsteifen und L-förmigen Steifen vorgestellt. Mit Hilfe des Übertragungsmatrizenverfahrens konnte eine genaue Lösung für das Verzweigungsproblem von gedrückten Kastenprofilen mit Steifen gewonnen werden. Als Ergebnisse werden im folgenden Beitrag zwei unterschiedliche Beulverhalten und ein Knickverhalten vorgestellt. Bei dem ersten Beulphänomen tritt eine Beulform auf, so dass an jeder Stelle einer Versteifung im Kastenquerschnitt ein Knotenpunkt liegt. Als zweites Phänomen tritt eine Beulform jeder einzelnen Platte auf, aus denen sich das Kastenprofil zusammensetzt.