Die Eisenbahnbrücken des Lehrter Bahnhofs in Berlin - Ein ganzheitliches FE-Berechnungskonzept

Der Komplexität moderner Brückenbauwerke scheinen die verwendeten Berechungsmodelle oft nicht angemessen. Tragwerksberechnungen basieren in vielen Fällen noch auf der Vorgehensweise, das Brückenbauwerk in Einzelbauteile zu zerlegen und mit unterschiedlichen Teilmodellen zu behandeln. Das erscheint, auch vor dem Hintergrund ständig wachsender Rechnerleistung, nicht mehr zeitgemäß. Dies gilt zum Beispiel auch für die gängige Praxis, flächenhafte Brückenüberbauten mit Balkenmodellen zu berechnen. Der vorliegende Beitrag stellt ein ganzheitliches Berech-nungskonzept vor, welches auf der Basis eines einzigen FE-Modells die Berechnung des Gesamtbauwerks erlaubt. Damit wird für alle Bauteile neben der Zustandsgrößenberechnung auch die Bemessung von Stahl- und Spannbetonbauteilen bis hin zu Nachweisen wie zur Beschränkung der Rissbreite geführt. Die Anwendung dieses Berechnungskonzeptes wird am Beispiel der Eisenbahnüberführung des neuen Lehrter Bahn-hofs in Berlin gezeigt. Das verwendete FE-Modell umfasst Baugrund, Fundamente, Stahl- bzw. Gußstahlunterkonstruktion sowie den Stahl- bzw. Spannbetonüberbau. Besonderheiten sind unter anderem die Modellierung des plattenbalkenartigen Überbaus durch exzentrische, vorspannbare Schalenelemente und das getrennte Vorhalten von tragwerks- und lastbezogenen Eingabefiles. Damit gelingt die sequentielle Erfassung unterschiedlicher Bettungsmoduli zur Simulation statischer und dynamischer Beanspruchungen, die Berücksichtigung des Anspannens und der Interaktion zwischen vorgespannten Stahlverbänden zur Aufnahme von Horizontallasten sowie die Berücksichtigung unterschiedlicher statischer Systeme bei der Herstellung des Spannbetonüberbaus.