Warum halten manche Brücken Katastrophen stand?

Forscher mehrerer spanischer Universitäten haben die verborgenen Mechanismen aufgedeckt, die erklären, warum manche Brücken, insbesondere Stahlfachwerkbrücken, bei Katastrophen nicht einstürzen und sogar Belastungen standhalten können, die größer sind als die, die sie unter normalen Bedingungen aushalten können.

Diese „verborgenen Mechanismen“ wurden von Forschern der Polytechnischen Universität Valencia (UPV) (Ostspanien) und der Universität Vigo (Nordspanien) aufgedeckt. Sie verglichen die Funktionsweise von Eisenbrücken mit Spinnennetzen, die sich anpassen und weiterhin Beute fangen können, selbst wenn sie beschädigt werden und einige ihrer Fäden verlieren. Die Ergebnisse ihrer Arbeit veröffentlichten sie heute in der Fachzeitschrift Nature .

Der Ingenieur und Forscher José Miguel Adam vom Universitätsinstitut für Betonwissenschaft und -technologie der UPV erklärte, dass Der Bau von Eisenbrücken war zwischen dem späten 18. und dem frühen 20. Jahrhundert weit verbreitet und es wurde festgestellt, dass viele von ihnen noch immer in Betrieb und voll funktionsfähig sind, insbesondere auf Eisenbahnstrecken.

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Adam, Koordinator des Projekts „Pont3“, erklärte gegenüber EFE, wie sie bei Labortests feststellten, dass latente Widerstandsmechanismen aktiviert wurden, was ihre Robustheit offenbarte, und wie sie mehr als zweihundert Ausfälle verschiedener Elemente simulierten, bis sie bestätigten, dass die Brücken „viel mehr Widerstand leisteten als wir erwartet hatten, weil Mechanismen aktiviert wurden, von denen wir vorher nichts wussten“. Naturereignisse werden immer intensiver und unvorhersehbarer.

Brücken sind wichtige Bestandteile von Verkehrsnetzen und ihr Einsturz kann schwerwiegende Folgen haben, darunter Todesopfer und wirtschaftliche Verluste in Millionenhöhe. Euro für jeden Tag der Schließung, teilte die Polytechnische Universität in einer heute veröffentlichten Pressemitteilung mit.

Belén Riveiro, Forscherin am Zentrum für Forschung zu Technologien, Energie und industriellen Prozessen der Universität Vigo, betonte im selben Artikel, wie wichtig es sei, sicherzustellen, dass diese Strukturen nicht aufgrund lokaler Fehler einstürzen, da die Naturereignisse und Umweltveränderungen immer heftiger und unvorhersehbarer werden und den Verfall der Brücken beschleunigen.

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Bisher war unklar, warum sich anfängliche Fehler bestimmter Elemente in manchen Fällen überproportional ausbreiten, während sie in anderen Fällen die Funktionalität dieser Strukturen kaum beeinträchtigen. Forscher haben jedoch die sekundären Mechanismen aufgedeckt, die es diesen Strukturen ermöglichen, widerstandsfähiger zu sein und nicht zusammenzubrechen.

Ihre Erkenntnisse, so behaupteten sie, liefern neue Erkenntnisse für die Konstruktion sichererer Brücken angesichts extremer Ereignisse und werden auch dazu dienen, Überwachungs-, Bewertungs- und Verstärkungsstrategien für bestehende Brücken zu verbessern oder die Robustheitsanforderungen für Eisenkonstruktionen neu zu definieren.

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José Miguel Adam hat präzisiert, dass seine Erkenntnisse zeigen, an welchen Mechanismen oder Teilen einer neuen Brücke genauer gearbeitet werden müsste, um sie im Falle eines potenziellen lokalen Versagens zu aktivieren, und im Falle bestehender Brücken, worauf die Aufmerksamkeit oder Inspektionen konzentriert werden sollten oder welche Elemente verstärkt werden sollten, um diese latenten Widerstandsmechanismen zu aktivieren.

Seiner Ansicht nach könnte diese Technologie sogar die Restaurierung vieler derzeit nicht genutzter Brücken ermöglichen oder die Nutzungsdauer Tausender von Bauwerken verlängern, von denen viele vor über hundert Jahren erbaut wurden und weiterhin sicher betrieben werden könnten, wenn die im Rahmen dieser Arbeit entdeckten geeigneten Verstärkungsmaßnahmen umgesetzt würden.

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