Erschutterungsubertragung in Gebaude Numerische und experimentelle Untersuchungen

摘要

Bei den hier beschriebenen Untersuchungen handelt es sich um Ergebnisse eines vom Bundesministerium fur Bildung und Forschung (BMBF) geforderten Projektes zur Prognose von Erschutterungen infolge Schienenverkehrs. Ziel der zusammen mit der STUVA und der TU Berlin durchzufuhrenden Arbeiten ist es, ein moglichst einfach zu handhabendes Rechenverfahren zu entwickeln, welches die Ermittlung und die Beurteilung der Emission, Transmission und Immission von Erschutterungen ermoglichen soll. Im Zuge der Entwicklung dieses praxisgerechten Prognoseverfahrens fur Erschutterungen infolge Schienenverkehrs wurde unter anderem auch der Erschutterungseintrag in Gebaude rechnerisch und experimentell untersucht. Mit Hilfe von Finite-Element-Modellen wurde der Einfluss einer Vielzahl von Parametern auf die Einleitung von Erschutterungen in Gebaude und deren Weiterleitung im Gebaude betrachtet. Wesentliche Parameter waren dabei die Gebaudegeometrie, der Gebaudetyp, die Grundungsart, die Bodensteifigkeit, die Grundungsart sowie Dimensionierung und Material der Bauwerkskomponenten. Die experimentellen Untersuchungen dienten zum einen dazu, signifikante Effekte bei der Einleitung und der Weiterleitung von Erschutterungen in Gebaude messtechnisch zu erkennen. Zum anderen sollen mit den Messungen die numerischen Berechnungen verifiziert werden. Hierzu wurden an einem Mauerwerksbau die Erschutterungen an 60 Messpunkten, verteilt uber das gesamte Gebaude, simultan aufgezeichnet. Bei den in das Gebaude eingetragenen Schwingungen handelte es sich um Erschutterungen infolge U-Bahn-Verkehrs. Das Ergebnis dieser Messungen sind Ubertragungsfunktionen, die die Art des Erschutterungseintrags und deren Fortsetzung innerhalb des Gebaudes charakterisieren. Sie liefern einerseits Hinweise uber das relevante Systemverhalten im Sinne der notwendigen Modellierung im Prognoseverfahren. Andererseits erhalt man direkt Hinweise uber die Grosse der Minderung oder Verstarkung der Erschutterungen.