Windinduzierte Schwingungen an den Hängern der ÖBB‐Rheinbrücke

Abstract Die ÖBB‐Rheinbrücke bei Lustenau ist ein in ihrer Art neuartiges Stahl‐Betonverbund‐Bogentragwerk mit einer Spannweite von 102 m. Das Haupttragwerk ist ein Langerscher Balken mit zwölf Rundstahlhängern je Brückenseite zu je 100 mm Durchmesser mit einer maximalen Hängerlänge von 18,9 m. Bei derartigen Bogenbrücken mit Stahlhängern können vom Wind angeregte Hängerschwingungen hochfrequente Spannungsschwankungen mit großer Amplitude in den Hängern und deren Anschlüssen hervorrufen. Dies kann sich aus ermüdungstechnischer Sicht als problematisch erweisen. Nach der Fertigstellung der Brücke wurde planmäßig ein umfangreiches Monitoring durchgeführt, welches das Ziel verfolgte, Informationen über die auftretenden Hängerschwingungen und die daraus entstehenden Schädigungen des Materials zu erhalten, sodass festgestellt werden kann, ob schwingungsreduzierende Maßnahmen getroffen werden müssen. Im Zuge des Monitorings und der Auswertung wurde festgestellt, dass vom Wind angeregte Hängerschwingungen bewirken können, dass ermüdungsrelevante Spannungsschwingbreiten auftreten. In diesem Beitrag werden die Auswirkungen von zwei verschiedenen physikalischen Phänomenen – wirbelerregte Querschwingungen und Regen‐Wind‐induzierte Schwingungen – auf die Lebensdauer des Bauwerks diskutiert sowie schwingungsreduzierende Maßnahmen vorgestellt, die zur Abschwächung dieser Effekte beitragen.