Praktisches Verfahren zur Bemessung von Brückenseilen und -hängern zur Vermeidung Regen-Wind-induzierter Schwingungen: Fid-Bau Portal

Praktisches Verfahren zur Bemessung von Brückenseilen und -hängern zur Vermeidung Regen-Wind-induzierter Schwingungen

Denoel, Vincent / Hortmanns, Michael / Sedlacek, Gerhard

Die genaue Berechnung von Regen-Wind-induzierten Schwingungen von Seilen und Hängern ist eine schwierige Aufgabe. Der Beitrag beschreibt die Komplexität vollmechanischer Modelle und zeigt dem Tragwerksplaner einen Ausweg durch die Anwendung eines vereinfachten halbempirischen Verfahrens. In wird vorgeschlagen, die kritische Windgeschwindigkeit anhand des Seildurchmessers und der Eigenfrequenz zu bestimmen. Diese intuitive Erfassung des Zusammenhangs zwischen den drei Parametern wird durch eine experimentelle Untersuchung gestützt. Bei diesem vereinfachten Verfahren können zwei unabhängige Schritte unterschieden werden: (1) die Abschätzung der Belastung, die aus der Interaktion bei Regen-Wind-induzierten Schwingungen entsteht sowie (2) die Berechnung der Amplitude der Regen-Wind-induzierten Schwingungen. Für den ersten Schritt wird eine verbesserte halbempirischen Beziehung zur Bestimmung der kritischen Windgeschwindigkeit vorgeschlagen. Diese Windgeschwindigkeit liefert die größten Schwingungsamplituden und kann als Bemessungswert angesehen werden. Gegenüber der früheren Entwicklung ist die verbesserte Beziehung auch für Seile mit niedriger Eigenfrequenz anwendbar. Die einfache Bestimmung der kritischen Geschwindigkeit ist der wesentliche Vorteil dieses Verfahrens und somit verwendbar in der praktischen Entwurfsplanung. Mit dem Ansatz einer linearen Resonanzantwort ist auch der zweite Schritt einfach. Damit kann die Resonanzantwort als Funktion der Belastung, der Steifigkeit und der Dämpfung ausgedrückt werden. Die unvermeidbaren Unschärfen (vor allem bei Abschätzung der Dämpfung) sind so groß, dass der lineare Ansatz als ausreichend angesehen werden kann.