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• W618755762 abstract "Vorgestellt werden ingenieurmaessige Verfahren und Instrumente zur Beurteilung der Standsicherheit, Dimensionierung und Gestaltung von Tunnelbauwerken gegen Explosions- oder Brandereignisse im Tunnel. Dies geschieht anhand eines mehrstufigen Analyseverfahrens welches zunaechst die Risiken einer Bedrohung analysiert und dann anhand einer Risikoanalyse eine Bewertung der Risiken vornimmt. Es folgt eine Risikominimierung durch Schutzsysteme. Die Wahrscheinlichkeit der Bedrohungsszenarien kann der Datenbank Terror Event Database (TED) am Ernst-Mach-Institut entnommen werden, die weltweit dokumentierte Faelle von solchen Ereignissen enthaelt. Die im Beitrag vorgestellten Untersuchungen konnten im Rahmen der Forschungsprojekte SKRIBT (Schutz kritischer Infrastrukturen, Bruecken und Tunnel im Zuge von Strassen) und AISIS (Automatisierte Informationsgewinnung und Schutz kritischer Infrastrukturen im Katastrophenfall) gewonnen werden. Ausgehend von der Definition und Berechnung von Explosionsereignissen erfolgt die Ermittlung von lokalen (Schub und Durchstanzen) und globalen (Biegung des Bauteils) Belastungen. Die Groesse der Einwirkungen haengt dabei hauptsaechlich von der Ladungsmenge mit Sprengstoff und der Distanz der Detonation vom betrachteten Objekt ab. Eine erste ingenieurmaessige Abschaetzung der Einwirkung kann mit dem Verfahren des skalierten Abstands Z, das aus dem Aehnlichkeitsgesetz nach Hopkinson/Cranz abgeleitet wurde, erfolgen. Ist Z groesser als 0,5 so fuehrt das in der Regel zu einer globalen Strukturantwort in Form von Biegung, waehrend bei Z kleiner 0,5 oertliche Scher- und Durchstanzbeanspruchung vorliegen. Mit Finite-Element-Programmen aus der Klasse der Hydrocodes kann eine Analyse der Bauteil- und Bauwerksbeanspruchungen vorgenommen werden. Kontaktdetonationen oder Detonationen bei sehr geringen Z-Werten fuehren zur oertlichen Zerstoerung des Bauteils mit rueckseitigem Abplatzen und zum Auswurf von Truemmerteilen. Zur Beurteilung der globalen Belastung eignet sich eine Abschaetzung mit so genannten Druck-Impuls-Diagrammen mit Zerstoerungskennlinie. Um die Abschaetzung durchfuehren zu koennen, muessen die einwirkenden Spitzendruecke und Impulse bekannt sein. Die vorgestellten Berechnungsmethoden bilden die Grundlage fuer eine Bewertung der Schaedigung der Tunnelkonstruktion. Zur Bewertung des globalen Schaedigungsgrades kann die verbleibende Restsicherheit entsprechend dem semi-probabilistischen Sicherheitskonzept verwendet werden. Neben der Standsicherheitsbewertung koennen aus dem Zerstoerungsgrad auch Auswirkungen auf Tunnelnutzer und -betreiber abgeleitet werden. In einem letzten Abschnitt wird auf Massnahmen zur Verbesserung der Tunnelsicherheit bei aussergewoehnlichen Einwirkungen, wie zum Beispiel Explosionen, eingegangen. Solche Massnahmen koennen Zielkonflikte beinhalten. So erhoehen zum Beispiel faserbewehrte Betone einerseits die Energiedissipation bei Explosionen, andererseits wird die Brandwiderstandsdauer deutlich verringert. Es sind also haeufig Kompromisse zu schliessen oder zusaetzliche Massnahmen fuer die Einhaltung des Brandschutzes durchzufuehren. Die mehrroehrige Ausbildung von Tunneln mit regelmaessig angeordneten Querschlaegen fuehrt bei aussergewoehnlichen Ereignissen zu einer deutlich erhoehten Sicherheit fuer die Nutzer und Rettungskraefte sowie fuer das Bauwerk selbst." @default.
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