Entwicklung einer Tragkonstruktion mit hoher Strukturdämpfung

Abstract

Aus verschiedenen Gründen entstehen jedes Jahr immer höhere Bauwerke, und noch dazu werden die Tragkonstruktionen immer schlanker.<br />Je schlanker das Tragwerk ist, desto mehr Aufmerksamkeit muss man den dynamischen Einwirkungen widmen. Um die Gebrauchstauglichkeit und die Stabilität des Tragwerks zu gewährleisten, benötigen derartige Baukonstruktionen Systeme, welche die durch dynamische Einwirkungen entstehende Energie dissipieren.<br />Die vorliegende Arbeit widmet sich der Entwicklung eines neuartigen Dämpfungssystems für schlanke Baukonstruktionen. Ausgehend von den im Vorfeld bereits durchgeführten Versuchen zur Bestimmung der geeigneten Materialien des Dämpfers, wird der Aufbau an einem acht Meter hohen Brückenpfeiler getestet.<br />Die innovative Idee dieses Systems beruht auf dem Gedanken, die Tragwerksverkrümmung zur Dissipierung der einwirkenden dynamischen Belastung zu verwenden. Der Dämpfer benutzt die Relativverschiebung zwischen der Mittelachse und den Randfasern des Systems, die bei der Krümmung des Bauwerks entstehen. Neben der Erklärung der Wirkungsweise des Dämpfers, werden im Rahmen der Arbeit, die am Brückenpfeiler durchgeführten Versuche ausgewertet.<br />

Every year, due to different reasons, skyscrapers are being constructed higher and higher and in addition to that, the supporting structures are becoming more slender. The slimmer the structure is carried out, the more attention must be dedicated to the dynamic loads.<br />These slim constructions need systems to dissipate the energy coming from the dynamic loads in order to ensure the serviceability and stability of the edifice.<br />The present master thesis deals with the development of a new kind of damping mechanism for slender constructions. Based on the previously realized studies to determine the adequate materials for the damper, the system gets tested on an eight meter high bridge pier.<br />The groundbreaking idea of this system is based on using the bending of a structure to dissipate the dynamic loads. This damping mechanism uses the relative deformation, which occurs between the center line and the outer fibers of a structure while bending deformations occur. In addition to the explanation of the principles of operation, the damping mechanism will be tested on the cantilever beam and the experiment will get evaluated.