Untersuchungen zum dynamischen Verhalten einer Eisenbahnbrucke bei Anregung durch den neuen ICE 4

摘要

Seit Fahrplanwechsel am 10. Dezember 2017 ist das neue Flaggschiff der Deutschen Bahn AG (DB) - der Hochgeschwindigkeitstriebzug ICE 4 (BR412) - mit bis zu 250 km/h im Regelbetrieb. Der ICE 4 soll sukzessive die bisherigen Fernverkehrszuge ICE 1 und ICE 2 ersetzen. Die ICE 4-Fahrzeuge heben sich durch eine innovative Radsatzanordnung hervor, welche sich von den zur Zeit der Bemessung der meisten Brucken im deutschen Hochgeschwindigkeitsstreckennetz angenommenen Fahrzeugmodellen unterscheidet. Das Anregungsfrequenzspektrum des ICE 4 wird daher von bisherigen Bemessungsspektren nicht abgedeckt. Dies mundet in der Notwendigkeit einer Neubewertung der bestehenden Brucken auf den Hochgeschwindigkeitsstrecken hinsichtlich des dynamischen Verhaltens unter realen ICE 4 Beanspruchungen. Dieser Beitrag gibt einen Uberblick uber die Besonderheiten der Anregung durch den ICE 4 und stellt ausgewahlte Ergebnisse der umfangreichen numerischen und experimentellen Untersuchung des Resonanzverhaltens einer Eisenbahnbrucke bei ICE 4 Uberfahrten vor. Im Zuge dieser Untersuchung wurden 52 Hochtastfahrten mit vorgegebenen Geschwindigkeiten durchgefuhrt. Neben der messtechnischen Aufzeichnung des dynamischen Verhaltens der befahrenen Brucke, wurden auch ausgewiesene Bereiche des Fahrzeugs (Radsatz/Drehgestell/Wagenkasten) messtechnisch erfasst. Die Messergebnisse werden mit den Ergebnissen detaillierter Strukturmodelle in Vergleich gesetzt. Daruber hinaus wird ein Mehrkorpermodell zur Berucksichtigung der Zug-Struktur-Interaktion fur den ICE 4 vorgestellt und dessen Einfluss auf die Ergebnisse der Berechnung untersucht.