Auswertung der Messdaten

Mit Hilfe eines Streudiagramms können die Messergebnisse gut veranschaulicht werden. Es ist bereits zu sehen, dass nach circa 10 Minuten, also nach Belastung des Brückenmodells mit dem zweiten Gewicht, eine deutliche Höhenveränderung der Empfänger 2 und 3 eingetreten ist. Um eine Aussage darüber zu treffen, ob dies zufällige Schwankungen sind, oder bereits eine Deformation, müssen die Mittelwerte und die Standardabweichungen für jede Epoche berechnet werden. Anhand der Standardabweichungen kann dann ein Intervall definiert werden, außerhalb dessen Höhenveränderungen als Deformation zählen.

Abbildung 5: Messung Brückenmodell - Rugby 100

Tabelle 5: Nullmessung (1. Epoche)

Tabelle 6: erstes Gewicht (2. Epoche)

Tabelle 7: zweites Gewicht (3. Epoche)

Tabelle 8: ohne Gewicht (4. Epoche)

Mit Hilfe der berechneten Standardabweichungen können nun Deformationen festgestellt werden. Dazu muss jeweils geprüft werden, ob sich der Mittelwert einer Epoche innerhalb der 3σ-Grenze der vorigen Epoche befindet. Ist dies nicht der Fall, so ist von einer Deformation auszugehen. Wie im Vergleich von Tabelle 5 zu Tabelle 6 zu sehen ist, löste das erste Gewicht noch keine signifikante Deformation aus.

Erst nach Belastung der Brücke mit dem zweiten Gewicht ist eine signifikante Deformation an den Empfängern 2 und 3 zu erkennen . Die Mittelwerte der 3. Epoche liegen deutlich außerhalb des 3σ-Intervalls (Tabelle 7: rot eingefärbt).

Die letzte Epoche ist mit der ersten zu vergleichen, um herauszufinden, ob die Deformation plastisch oder elastisch war. Dabei ist zu sehen, dass die Deformation elastisch war, da die Mittelwerte nahezu wieder auf denselben Wert, wie bei der Nullmessung zurückgegangen sind (Tabelle 8: grün eingefärbt).

Die Durchbiegung kann über eine Ähnlichkeitstransformation berechnet werden. Das Ursprungssystem ist dabei das Koordinatensystem der Messungen, das Zielsystem ist das Koordinatensystem der Durchbiegung.

In der folgenden Tabelle 9 ist das Koordinatensystem der Messungen dargestellt.

Tabelle 9: Koordinatensystem der Messungen

Laut Berechnung durch die Ähnlichkeitstransformation, gab es eine Deformation von -2,3 mm am Empfänger 3 und eine Deformation von -3,8 mm am Empfänger 2. Die Eckpunkte des Brückenmodells, Empfänger 1 und 4, wurden als unbeweglich angenommen.

Tabelle 10: Koordiantensystem der Durchbiegung

Die berechneten Deformationen sind im folgenden Diagramm 6 durch eine Biegelinie dargestellt:

Abbildung 6: Diagramm Durchbiegung

Im Diagramm 6 ist deutlich zu erkennen, dass sich der Empfänger 2 weiter nach unten bewegt hat, als der Empfänger 3. Dies ist wahrscheinlich auf die Brückenkonstruktion zurückzuführen. Schon mit bloßem Auge konnte man erkennen, dass diese auch ohne Belastung in diesem Punkt durchhing (siehe Abbildung 7). Sie war anscheinend schon von vorigen Testmessungen und Belastungen beschädigt und instabil in diesem Punkt geworden.

Abbildung 7: Brückenmodell ohne Belastung

Quelle: Eigene Darstellung