A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
Grenzen der Stabilisierbarkeit schlanker Brücken unter Windbeanspruchung mithilfe aerodynamisch wirksamer Kontrollflächen
Im Gegensatz zu ihrer Anwendung bei Flugzeugtragflächen stellen aerodynamisch wirksame Kontrollflächen für Brücken zusätzliche Komponenten dar, die sich nicht an der Lastabtragung direkt beteiligen. Neben gewünschten bewegungsgesteuerten Kräften werden auch ungewollte zusätzliche Böenkräfte in das Tragwerk eingeleitet. Die Untersuchungen wurden für beidseitig an den Brückenträgerkanten angebrachte Klappen durchgeführt. Hinsichtlich ihrer Fähigkeit zur Stabilisierung von angeströmten Brückentragwerken ergeben sich für die betrachteten Klappenkonfigurationen folgende Ergebnisse. Während getrennt angetriebene Klappen die Brücke nach linearer Theorie für alle Geschwindigkeiten stabilisieren können, begrenzen nichtsteuerbare Eigenwerte den Anwendungsbereich kinematisch gekoppelter Klappen. Die Begrenzungen liegen bei dem verwendeten Rechenbeispiel zwischen der Flatterwindgeschwindigkeit und der Divergenzwindgeschwindigkeit des klappenfreien Systems. Diese Grenzen lassen sich selbst durch eine für die Stabilisierung vorteilhafte aktive Regelung nicht überwinden. Hinsichtlich ihres Einsatzes im natürlichen, turbulenten Windfeld zeigen alle untersuchten Konfigurationen, dass unter Berücksichtigung der Modellgrenzen die maximale Einsatzwindgeschwindigkeit der Brücke um ca. 10-15 % erhöht werden kann. Zur wirksamen Unterdrückung einer Böenstörung im Einsatzbereich des klappenfreien Systems sind Klappen weniger geeignet. Zur weiteren theoretischen Untersuchung der Stabilisierbarkeit des aeroelastischen Brückensystems und Störunterdrückung durch aktiv geregelte Klappen ist zukünftig eine wirklichkeitsnahe Beschreibung der Bauwerksumströmung auch für große Verformungen wünschenswert. Abhilfe könnten hier Strömungssimulationen mit CFD-Algorithmen leisten.
Grenzen der Stabilisierbarkeit schlanker Brücken unter Windbeanspruchung mithilfe aerodynamisch wirksamer Kontrollflächen
Im Gegensatz zu ihrer Anwendung bei Flugzeugtragflächen stellen aerodynamisch wirksame Kontrollflächen für Brücken zusätzliche Komponenten dar, die sich nicht an der Lastabtragung direkt beteiligen. Neben gewünschten bewegungsgesteuerten Kräften werden auch ungewollte zusätzliche Böenkräfte in das Tragwerk eingeleitet. Die Untersuchungen wurden für beidseitig an den Brückenträgerkanten angebrachte Klappen durchgeführt. Hinsichtlich ihrer Fähigkeit zur Stabilisierung von angeströmten Brückentragwerken ergeben sich für die betrachteten Klappenkonfigurationen folgende Ergebnisse. Während getrennt angetriebene Klappen die Brücke nach linearer Theorie für alle Geschwindigkeiten stabilisieren können, begrenzen nichtsteuerbare Eigenwerte den Anwendungsbereich kinematisch gekoppelter Klappen. Die Begrenzungen liegen bei dem verwendeten Rechenbeispiel zwischen der Flatterwindgeschwindigkeit und der Divergenzwindgeschwindigkeit des klappenfreien Systems. Diese Grenzen lassen sich selbst durch eine für die Stabilisierung vorteilhafte aktive Regelung nicht überwinden. Hinsichtlich ihres Einsatzes im natürlichen, turbulenten Windfeld zeigen alle untersuchten Konfigurationen, dass unter Berücksichtigung der Modellgrenzen die maximale Einsatzwindgeschwindigkeit der Brücke um ca. 10-15 % erhöht werden kann. Zur wirksamen Unterdrückung einer Böenstörung im Einsatzbereich des klappenfreien Systems sind Klappen weniger geeignet. Zur weiteren theoretischen Untersuchung der Stabilisierbarkeit des aeroelastischen Brückensystems und Störunterdrückung durch aktiv geregelte Klappen ist zukünftig eine wirklichkeitsnahe Beschreibung der Bauwerksumströmung auch für große Verformungen wünschenswert. Abhilfe könnten hier Strömungssimulationen mit CFD-Algorithmen leisten.
Grenzen der Stabilisierbarkeit schlanker Brücken unter Windbeanspruchung mithilfe aerodynamisch wirksamer Kontrollflächen
Kirch, Arno (author) / Peil, Udo (author)
2009
20 Seiten, 8 Bilder, 1 Tabelle, 24 Quellen
Conference paper
German
| TIBKAT | 1991
| TIBKAT | 1985
| TIBKAT | 1989
Windbeanspruchung von Fassaden
| TIBKAT | 1991
| TIBKAT | 1989