Bewertung der Auswirkungen von Überschwemmungen auf Flussbrücken: eine integrierte Analyse

Zusammenfassung. Überschwemmungsereignisse sind die häufigste Ursache für Schäden an Infrastrukturen im Vergleich zu anderen Naturgefahren, und globale Veränderungen (Klima, Sozialökonomisch, Technologie) werden voraussichtlich diese Schäden erhöhen. Verkehrsinfrastruktursysteme sind verantwortlich für den Transport von Menschen, Waren und Dienstleistungen und stellen die Verbindung innerhalb und zwischen städtischen Gebieten sicher. Ein gescheiterter Link in diesen Systemen kann die Gemeinschaft beeinträchtigen, indem die Evakuierungskapazität, die Wiederherstellungsoperationen und die Gesamtheit der Wirtschaft bedroht werden. Brücken sind kritische Verbindungen im weiteren städtischen System, da sie mit geringer Redundanz und hohen (Wieder)Baukosten verbunden sind. Flussbrücken sind besonders anfällig für Versagen während Überschwemmungsereignissen; tatsächlich gelten die Risiken für Brücken durch hohe Flussströmungen und Erosion auf globaler Ebene als entscheidend. Die Wechselwirkung von Fluss, Struktur und Netzwerk ist komplex und nicht vollständig verstanden. Diese Studie zielt darauf ab, einen rigorosen, multiphysikalischen Modellierungsansatz zur Bewertung der hydrodynamischen Kräfte, die auf überflutete Brücken einwirken, und der anschließenden strukturellen Reaktion zu etablieren, während die Folgen dieses Einflusses auf das umliegende Netzwerk verstanden werden. Die Ziele dieser Studie sind die Modellierung hydrodynamischer Kräfte als Belastung der Brückenstruktur, die Verbesserung einer Leistungsevaluation der Struktur unter der modellierten Belastung und die Bewertung der Gesamtwirkung auf systemischer Ebene. Die überschwemmungsanfällige Stadt Carlisle (Vereinigtes Königreich) wird als Fallstudie und Konzeptnachweis verwendet. Die Auswirkungen des hydrodynamischen Einflusses auf die Leistung und Funktionalität des umliegenden Verkehrsnetzes werden diskutiert. Diese Forschung wird dazu beitragen, die Lücke zwischen den aktuellen Richtlinien für das Design und die Bewertung von Brücken im Gesamtsystem für den Transport zu schließen.