Tunnelsegmente bei lokaler Brandeinwirkung — Berechnung unter Ansatz realistischer Stoffgesetze

Summary

The November 1987 catastrophic hazard in the London subway tube shows the necessity of fire protection in traffic tunnel facilities. An important supposition for protecting people and fighting the fire is a sufficient loadbearing capacity of the tube. This contribution presents a suitable Finite-Element method for a realistic computation of the loadbearing and deformation behaviour of tunnel lining segments using temperature-dependent material laws. In addition to conventional state variables crack propagation and height of compression zone is computed and may be used to judge the structural behaviour. An example demonstrates the useful application of the method.

Zusammenfassung

Der Brandschutz in unterirdischen Verkehrsanlagen gewinnt zunehmende Bedeutung, wie die verheerende Katastrophe in der Londoner U-Bahn vom November 1987 gezeigt hat. Eine wichtige Voraussetzung für notwendige Lösch- und Rettungsmaßnahmen ist die Standsicherheit der Tunnelröhre beim Brand. Im vorliegenden Beitrag wird ein Verfahren zur wirklichkeitsnahen Berechnung brandbeanspruchter Tunnel segmente vorgestellt. Das Verfahren basiert auf der Finite-Element-Methode und verwendet temperaturabhängige Materialgesetze. Wichtige Zustandsgrößen wie Rißweite und Druckzonenhöhe können zusätzlich zu den Schnittgrößen ermittelt und zur Beurteilung herangezogen werden. Die nutzbringende Anwendung des Verfahrens wird am Beispiel eines Straßentunnels gezeigt.