Aufgabenstellung:

Mit einem Belastungstest an einer Steinbogenbrücke soll das Tragverhalten der Brücke bestimmt werden. Dazu wird die Eisenbahnbrücke mit bis zu 6MNewton (600 Tonnen) das entspricht dem 6 fachen Gewicht einer Lokomotive belastet. Mit dem Surphaser wird die komplette Unterseite und die Stützen der Brücke 3dimensional erfasst.

Durch den Vergleich der 3D Oberflächenkoordinaten zwischen unbelastetem Ausgangzustand und belastetem Zustand wird die Deformation submillimetergenau an ca. 5 Millionen Oberflächenpunkten bestimmt. Abbildung 1 zeigt die Unterseite der Brücke mit dem Laserscanner Surphaser im Vordergrund. Die Krafteinleitung erfolgt an den 4 eingezeichneten Pfeilen.  Defomationsmessung einer Steinbogenbrücke mittels Laserscanner SurphaserAbbildung 1: Laserscanner Surphaser bei der Erfassung der Brückenunterseite.
Abbildung 2 zeigt das Deformationsfeld (Aufsicht) der Brücke bei einer Belastung von 4MN. Da die Krafteinleitung nur auf einer der beiden Gleise und auch nur auf der rechten Hälfte des Brückenbogens erfolgt ist die Deformation der Brücke unsymmetrisch. Die maximale Durchbiegung beträgt ca. 6.5mm bei einer Belastung von 4MN. Aufsicht der Steinbogenbrücke mit Farboverlay der Deformation bei 4MN BelastungAbbildung 2: Farbcodiertes Belastungsbild (Aufsicht). Die Farbskala zeigt den Deformationswert in Millimeter.
Insgesamt wurden 20 Scans bei verschiedenen Belastungen und auch in danach entlasteten Zuständen aufgenommen. Aus diesen Messdaten lassen sich das elastische und plastische Deformationsverhalten bestimmen. Gerne stellen wir die Daten den am Belastungsversuch beteiligten Instituten und Firmen zur Verfügung.  

Abbildung 3: Animation der 3D-Ansicht der Brücke

Zusammenfassung  

• Scanner
• Anzahl Scans:
• Zeit pro Scan:
• Objektgröße
• Datenpunkte pro Scan:
• Punktedichte:
• Nachverarbeitung:

Surphaser HSX100-SR
20
3,5 Minuten
22x22x22 m
4.5 Millionen auf dem Brückensegment
ca. 10mm bei 10m Abstand
Berechnung der Punktwolkendifferenz (ca. 3 Minuten pro Scan)

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