Ermüdungsschäden Drahtbrücke Kassel

Die 1870 errichtete Kasseler Drahtbrücke über die Fulda wurde 1997 bei Erneuerungsarbeiten mit neuen Tragseilen und einem erneuerten Überbau in Stahlbauweise ausgestattet. Die Rundhänger, welche die Haupttragseile mit dem Überbau verbinden, wurden zum größten Teil als offene Spiralseile ausgeführt, im mittleren Abschnitt der Brücke mussten diese aus konstruktiven Gründen als Rundstahl ausgeführt werden. Im Zuge der vergangenen Nutzungsphase traten genau an diesen Rundstählen Ermüdungsschäden auf.

Im Rahmen einer Masterarbeit am Fachgebiet Stahlbau wurde die Brücke mithilfe einer FE-Software modelliert sowie durch dynamische Berechnungen analysiert. Es zeigte sich, dass die Eigenfrequenzen der Brücke im Bereich der Erregerfrequenzen von Fußgängern liegt und insbesondere die Erregung der Torsionseigenform zu Verdrehungen an den Rundhängern führt (siehe Ausschnitt FE-Modell). Aufgrund der Konstruktion der Rundhänger kann sich diese Verdrehung nicht frei einstellen, sodass es in den Rundhängern zu einer wechselnden Momentenbeanspruchung kommt, welche als Ursache für die Ermüdungsschäden identifiziert wurde.