Brückenschwingungsmessung während Wien-Marathon

25.000 Läufer auch im Einsatz für die Wissenschaft

Der jährliche Wienmarathon ist nicht nur ein sportliches Großereignis, sondern lässt auch die Brückentechniker aktiv werden: Die MA29 nutzt in Zusammenarbeit mit dem Forschungszentrum arsenal research dieses Ereignis, um ein hochsensibles Messsystem zur Aufzeichnung der Schwingungseigenschaften der Brücke einzusetzen. Wenn am Sonntag der Marathon bei der UNO-City startet, werden kurz danach mehr als 25.000 Läufer die Donau über die Wiener Reichsbrücke überqueren.

Da die Kräfte der großen Menschenmenge beim Laufen zu erheblichen Schwingungen bei Brücken führen kann und daraus eine sehr hohe Beanspruchung erfolgt, können die Forscher aufgrund der dabei gewonnenen Messergebnisse Rückschlüsse auf das Schwingungsverhalten sowie den Beanspruchungsgrad des gesamten Tragwerkes ziehen, berichtet arsenal research. Ziel der Untersuchung ist es, die Belastung der Reichsbrücke während der rhythmischen Anregung durch die Läufer zu erfassen und mit den Beanspruchungen, die im täglichen Verkehr durch den Straßenverkehr und die U-Bahn entstehen, zu vergleichen. Durch die Echtzeitdarstellung der Messergebnisse kann die jeweilige Belastung der Brücke laufend kontrolliert und den Werten aus dem Regelverkehr gegenübergestellt werden.

Dreidimensional messende Aufnehmer kommen für die Messungen zum Einsatz. Dadurch kann die Reaktion der Brücke in allen Raumrichtungen, also sowohl vertikal als auch horizontal und longitudinal kontinuierlich überprüft werden. Von großem Interesse sind vor allem seitliche Schwingungen, die durch die Krafteinleitung der Läufer relevant sind. Zur Identifizierung der Schwingungs-Maximalwerte werden die Sensoren in der längsten Spannweite der Brücke mit rund 170 Metern Länge eingesetzt. Um die Reaktion des Tragwerkes ohne äußere Störungen zu erfassen, erfolgt die Aufstellung im Hohlkasten zwischen den beiden U-Bahn-Schächten. Dadurch ist gewährleistet, dass die Auswirkungen auf die Brücke auch tatsächlich erfasst werden können.

Der Vergleich der Anregungsfrequenzen mit den vorher gemessenen Eigenfrequenzen der Brücke ermöglicht außerdem die Beurteilung von unerwünschten Resonanzeffekten. Durch Resonanz können Schwingungen in einer solchen Größenordnung auftreten, welche die Nutzung sowie im schlimmsten Fall die Tragfähigkeit der Brücke negativ beeinflussen. Der Großteil aller in den vergangenen Jahren international aufgetretenen, spektakulären Schwingungsprobleme war auf solche Resonanzerscheinungen zurückzuführen.