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ISD - Eröffnungskolloquium19.05.2005
ISD – Eröffnungskolloquium
19.05.2005
Einsatz aktiver und passiver Schwingungsdämpfer bei Tragstrukturen
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Überblick
1. Einleitung
2. Theorie der Tilger und Schwingungsdämpfer (passiv)
3. Praxisbeispiele für den Einbau passiver Schwingungsdämpfer
4. Theorie der aktiven Schwingungsdämpfer
5. Praxisbeispiele für den Einbau aktiver Schwingungsdämpfer
6. Zusammenfassung
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Schlanke Konstruktionen
Hochhaus Taiwan
Klughafenbrücke
Millenniumbridge in London
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Schwingungstilger
Physikalisches Modell
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Schwingungsdämpfer
u(t)
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Konstruktionen von Schwingungsdämpfern
a) Reibungsdämpfer (Maurer, Petersen)b) Physikalisches Pendel in Silikonöl, fD < 0,8Hzc) Physikalisches Pendel in Silikonöl mit seitlichen Federn, fD > 0,8Hzd) Fluiddämpfer
e) VertikalrichtungStahlfedern fD < 8Hz
Elastomere fD > 4Hz
a) b) c) d) e)
mD
cD
FluidSiliconöl
kD
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Fußgängerbrücke über die A2
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Schwingungsdämpfer für die Brücke
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Einbau des Schwingungsdämpfers
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Stele in Stuttgart (Daimler-Chrysler)
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Messehalle in Berlin
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Schwingungsdämpfer mit kontinuierlicher Masse
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Schwingungsdämpfer in Berlin
Nach dem Einbau der Schwingungsdämpfer:δ ≥ 0,3
amax = 0,017m/s2 < azul.
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Philharmonie Luxemburg
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Innenansicht der Philharmonie
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Neues System eines Schwingungsdämpfers
Biegestab Ø25
5 5
37
160
37
610
1290
160Masse
Der Zylinder wird mit
dem Siliconöl gefüllt,
bis eine Dämpfung von
Dopt = 0,127
vorhanden ist.Siliconöl
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Ansicht der Schwingungsdämpfer
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Durchführung eines 1:1 Versuches
Hinten
längsMitte
Vornequer
1 2 3
zu 60% mit Beton gefülltVorne 1:
zu 100% mit Beton gefülltVorne 2:
ohne Maßnahme
mit Dämpfer
Mitte 1:
Mitte 2:
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Dämpfung der Stützen
ohne Dämpfer mit Dämpfer
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Veränderung der Eigenfrequenz in Abhängigkeit vom Masseverhältnis: mGes. / mEigen.
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Semi-aktive und aktive Dämpfer
StrukturStruktur
DämpfungEigenfrequenz
DämpfungEigenfrequenz
SensorSensor
Kontroll-algorithmus
Kontroll-algorithmus
Blockschaltbild eines semi-aktiven Dämpfers (reagieren)
Leistungs-verstärkerLeistungs-verstärker AktorAktor StrukturStruktur SensorSensor
ReglerRegler
Blockschaltbild eines aktiven Dämpfers (agieren)
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Semi-aktive Schwingungsdämpfung
Beispiel für eine schwingungsanfällige Fußgängerbrücke
Fußgängerbrücke Forchheim
Abb.: Fußgängerbrücke Forchheim (links); semi-aktiver Schwingungsdämpfer (rechts)
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Beispiel eines aktiven Dämpfers
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Aktiv geregelte Schwingungsdämpfer
Der dynamische Schwingungsdämpfer
Abb.: Generalisiertes Ersatzsystem für ein Bauwerk mit dynamischem Schwingungsdämpfer; passive Ausführung (links), aktive Ausführung (rechts)