Dynamisches Monitoring einer Eisenbahnbrücke mit Beschleunigungssensoren und Profillaserscanning

Structural Health Monitoring (SHM) stellt eine Möglichkeit dar, alternde Bauwerke effizient zu schützen und damit die Sicherheit der Tragwerke und ihre nachhaltige Nutzung zu garantieren. Im Kontext des dynamischen SHM liegt der Fokus in der Regel auf der Bestimmung der Eigenfrequenzen der überwachten Bauwerke, da diese eine zentrale Rolle für die Sicherheit, Stabilität und Lebensdauer der Bauwerke spielen. Klassischerweise werden für das SHM punktuelle Messinstrumente, insbesondere Geber, eingesetzt, die die zeitkontinuierliche Überwachung einzelner Objektpunkte erlauben. Großer Nachteil dieser Vorgehensweise ist, dass die Geber an den Bauwerksstrukturen montiert werden müssen und sie somit keine berührungslose Erfassung der Eigenfrequenzen erlauben. Hinzu kommt, dass insbesondere für die Bestimmung der Amplituden und der unterschiedlichen Eigenformen die Messpunkte sorgfältig vorab ausgewählt werden müssen. Das terrestrische Laserscanning (TLS) erlaubt dagegen die quasi-kontinuierliche und berührungslose Erfassung ganzer Messobjekte und behebt damit die Nachteile der klassischen punktbasierten Messverfahren. In dieser Veröffentlichung werden Überwachungsmessungen einer Eisenbahnbrücke unter dynamischer Last vorgestellt. Im Zuge der Messkampagne wurde die Brücke sowohl mit klassischen Beschleunigungssensoren, mit Tachymetrie als auch mit Profillaserscanning überwacht. Aus den Daten werden Eigenfrequenzen und Eigenformen der Brücke abgeleitet. Die abgeleiteten Eigenfrequenzen zeigen eine große Übereinstimmung der Ergebnisse der drei Messverfahren und unterstreichen das große Potential des Laserscannings im Kontext der dynamischen Bauwerksüberwachung.