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Brückenüberwachung mit dem StabiAlert-System

Abbildung 1: Brückenmodell mit vier Sensoren von StabiAlert, kombinierte Neigungs- / Beschleunigungssensoren


Abbildung 2: Die Anordnung der Sensoren SA1 bis SA4 mit Ausgangspunkt am linken Lager (DeformationOrigin)


Abbildung 3: Echtzeit-Neigungswerte


Abbildung 4: Dynamisches Verhalten


Abbildung 5: Screenshot der Verformungen


Zusammenfassung

Am 14. November 2017 hat StabiAlert die Tagung “Messen im Bauwesen 2017”, veranstaltet von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und dem BILDUNGSWERK VDV, mit einem Praxistest zur Überwachung der Belastung eines Brückenmodells unterstützt. Während des Tests zeigte StabiAlert die Live-Messungsdaten der kombinierten Neigungs- / Beschleunigungssensoren (s. Abbildung 1) und eine Live-3D-Animation der Brückenbelastung. Mit der Demonstration haben wir einen kleinen Einblick in die Art und Weise gegeben, wie StabiAlert die Verformung und Vibration von Brücken erfasst und für Sachverständige sowie Manager eines Projektes live zur Verfügung stellt. 

Projekt

Für das Projekt sind wir der Einladung der Veranstalter der Tagung gefolgt und nach Berlin gefahren. Ziel des Projektes war es, einen Überblick über verschiedene Messtechniken zur Brückenüberwachung zu geben (siehe Beschreibung). StabiAlert wurde, aufgrund seiner Erfahrung mit Brückenüberwachung in den Niederlanden, gebeten, seine kombinierten Neigungs/-Beschleunigungssensoren vorzustellen.

Für das Projekt hatten die Veranstalter ein Brückenmodell vorbereitet. Während des Tests wurde das Modell in der Mitte der Brücke in zwei Stufen belastet. Dadurch traten Deformation an dem Modell auf.

Überwachungsplan

Um ein optimales Ergebnis zu erzielen, haben wir uns für die Überwachung mit vier Sensoren an der unteren Leiste des Überbaus entschieden (s. Abbildung 1). Die Situation ist ist in der Abbildung 2 gezeigt.

Die Anordnung gibt die Möglichkeit, einen Einblick in die Deformation und Vibration des gesamten aufgehängten Teils der Brücke zu geben. Es sind sowohl Live-Graphen als auch Live-3D-Animationen möglich. Eine Animation finden Sie auf der Seite von StabiAlert.

Erkenntnisse

Echtzeit-Neigungswerte  (Abbildung 3)

Während des gesamten Tests von 12:00 bis 16:00 wurden die Neigungswerte in x- und y-Richtung in Echtzeit dargestellt. Neben der Grafik mit den Daten während des Tests von oben nach unten die Graphen von Sensor 1 bis 4:
-die schwarzen Linien zeigen die Neigung in x-Richtung (Skala links)
-die blauen Linien zeigen die Neigung in y-Richtung (Skala rechts)

 

Echtzeit-Dynamisches Verhalten auf Basis von Neigungswerten (Abbildung 4)

Das nebenstehende Diagramm zeigt die dynamische Last in Echtzeit des Test-Setups. Die Entfernung der Belastung der Anlage um 15:00 Uhr zeigt deutlich die dynamische Belastung.

Auf diese Weise kann beispielsweise die dynamische Belastung des Lastkraftwagendurchgangs kartiert werden.

Echtzeit-3D-Verformungsmodell

Während des gesamten Tests wurde eine Live-3D-Animation der Verformung des Testaufbaus gezeigt. Hier sehen Sie in Abbildung 5 einen Screenshot der Verformung nach dem Aufbringen der Last auf die Testanordnung.

Die Visualisierung wurde um den Faktor 10 vergrößert. Die 3D-Animation ist eine grafische Darstellung aller Neigungsdaten und hilft bei der Interpretation der Messergebnisse.

Schlussfolgerungen

Mit den StabiAlert-Sensoren wurde während des Tests eine Echtzeit-Langzeitdeformation, ein dynamisches Verhalten und eine 3D-Visualisierung des Testaufbaus präsentiert. Alle Daten aus der Studie wurden gespeichert und stehen für weitere Studien zur Verfügung. Das StabiAlert-System kann eine wertvolle Ergänzung für Brückenmanager im Hinblick auf das Verhalten von Ingenieurbauwerke geben. Tendenzen können erkannt werden und durch geeignete Maßnahmen kann eine Schadensverhütung erfolgen.  Wenn Schäden eintreten ist eine vollständige Dokumentation der Überwachung vorhanden.

Wenn Sie Fragen oder Anmerkungen zum Test haben oder weitere Informationen zu unseren Services wünschen, beantworten wir diese gerne.

Hierzu können Sie Kontakt aufnehmen:
Herr R. Brongers (Stabi Alert B.V.)

 

Weitere Links:

Demonstration der Animation
Beschreibung der Demonstrationen
Modulares Monitoringsystem
ISY-Level Monitoringsystem mit Rotationslaser
GeoMos von Leica