TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Das Schwingungsverhalten von über- und nebeneinander liegenden Decken - gemeinsame Schwingungsformen und Ausbreitung von Erschütterungen N2 - Deckenschwingungen stellen in der Regel das größte Problem bei Erschütterungsgutachten dar. In diesem Übersichtsbeitrag werden folgende Aspekte der Deckenschwingungen mit einfachen bis komplexen Rechenmodellen dargestellt. Die Resonanzanregung der Decken hängt von der Phasenlage der Auflagerschwingungen ab. Der Wellenlauf der anregenden Freifeldbodenschwingungen kann die Resonanzstärke deutlich verringern. - Der Wellenlauf kann bei Pfahl- oder Plattengründungen zu Abminderungen der Freifeldamplituden führen (kinematische Bauwerk-Boden-Wechselwirkung). - Die Steifigkeit des Untergrundes hat einen starken Einfluss auf die Resonanzstärke. Dies hat einerseits mit der Abstrahlungsdämpfung zu tun, andererseits auch mit einer Schwingungstilgung. Die Tilgung kann in einem vereinfachten Wand-Decken-Modell mit einer einheitlichen Deckeneigenfrequenz oder realistischer mit einem Eigenfrequenzband berechnet werden. In einem schmalen Frequenzband vor der Deckeneigenfrequenz können weitere (Wand-) Eigenfrequenzen und nach der Deckeneigenfrequenz eine Frequenzlücke auftreten. Normalerweise nehmen die Deckenamplituden mit der Höhe im Gebäude zu. In der Frequenzlücke hingegen nehmen die Amplituden mit der Höhe ab. - Benachbarte Deckenfelder können gemeinsame Deckeneigenfrequenzen besitzen, vor allem wenn sie die gleichen Abmessungen haben. Man bekommt dann ein Band von Deckeneigenfrequenzen. - Bei einer Schwingungsanregung im Gebäude auf einer Decke schwingen auch die benachbarten Deckenfelder mit. Im Frequenzbereich lassen sich Übertragungsfunktionen darstellen, im Zeitbereich können Amplituden-Abstandsgesetze betrachtet werden. - Bei großen Stützenbauwerken treten häufig Kopplungen der Decken verschiedener Stockwerke auf. - Mit den verschiedenen Methoden lassen sich typische Gesetzmäßigkeiten für die Amplituden und Frequenzen der Deckenschwingungen ableiten. T2 - 5. VDI-Fachtagung - Baudynamik 2015 CY - Kassel, Germany DA - 22.04.2015 PY - 2015 SN - 978-3-18-092244-7 N1 - Serientitel: VDI-Berichte – Series title: VDI-Berichte IS - 2244 SP - 407 EP - 420 PB - VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-33681 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz ED - Papadrakakis, M. ED - Papadopoulos, V. ED - Plevris, V. T1 - Fast computation of train-induced vibrations in homogeneous and layered soils N2 - The computation of the wave propagation in homogeneous and layered soils can be performed by a numerical integration in wavenumber domain. The numerical difficulties of an infinite integral and an integrand with poles can be solved. But if this computation must be repeated for many distances, many frequencies, many loads, or many soil models, it becomes a time consuming task which is not acceptable for a user-friendly prediction tool for railway induced ground vibration. Therefore, an approximate method for the computation of the wave field has been developed. The computation consists of several steps. At first, an approximate dispersion profile is calculated according to rules which have been derived from exact solutions. Secondly, the dispersion is used to achieve the amplitude for a certain frequency and a certain distance by calculating the approximate solution of a corresponding homogeneous half-space. Thirdly, three layer corrections are added which include lowfrequency near-field effects, high-frequency far-field effects, and a resonance amplification around the layer frequency. This procedure yields the wave field due to a point load. For a train load, many of these point-load responses have to be summed up, and a frequencydependant reduction factor has to be multiplied to incorporate the effect of the load distribution along and across the track. - The prediction method is applied to real sites, and the appropriate soil models are identified by approximating the measured transfer functions (frequency-dependant amplitudes) which is presented as an alternative to the approximation of the dispersion (frequency-dependant wave velocities). These examples demonstrate the general behavior of layered soils: the low amplitudes of the stiff half-space at low frequencies, the high amplitudes of the softer layer at high frequencies, the strong increase of amplitudes and a possible resonance amplification at mid frequencies. The material damping of the layer yields a strong attenuation of the amplitudes with the distance for high frequencies. The response depends strongly on the resonance or layer frequency which is shown for different layer depths and velocities always in good agreement with measurements. The layer frequency can be of immense influence if train-speed effects are analysed in a layered soil. The good agreement with many measurements in this contribution as well as in the references validates the prediction of ground vibration based on the theory of a layered half-space. T2 - COMPDYN 2015 - 5th International conference on computational methods in structural dynamics and earthquake engineering CY - Crete Island, Greece DA - 25.05.2015 PY - 2015 U6 - https://doi.org/10.7712/120115.3381.959 SP - 66 EP - 82 AN - OPUS4-33683 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Realistic axle-load spectra for the prediction of ground vibrations form rail traffic N2 - Train passages induce static and dynamic forces on the track, the train-induced vibrations propagate through the soil and excite neighbouring buildings. The problem of train vibrations is divided into the parts emission, which is the excitation by railway traffic (the present contribution), transmission, which is the wave propagation through the soil, and immission, which is the transfer into a building, - The calculation of the axle loads are based on the vehicle-track-soil interaction. This interaction uses the dynamic stiffness of the vehicle (the inertia of the wheelset) and the dynamic stiffness of the track-soil System. Based on various time consuming finite-element boundary-element calculations, an approximate track-soil model has been established. The vehicle-track-soil analysis yields several transfer functions between the various geometric or stiffness irregularities and the axle loads of the train. Geometric irregularities of the vehicle (the wheels) and the track (rail surface and track alignment) are the simplest components. Geometric irregularities of the subsoil (trackbed irregularities) have to be transferred to effective irregularities at rail level. The bending stiffness of the track is filtering out the short-wavelength contribution. Stiffness irregularities occur due to random variations in the bailast or the subsoil, which must also be transferred to effective track irregularities, and due to the discrete rail support on sleepers. The axle loads due to the effective track errors from stiffness variations have their specific vehicle-track transfer function. - All necessary formula for the prediction of axle-load spectra will be presented. The prediction method is compared with axle-box measurements at a Standard ballasted track. Moreover, ground Vibration measurements at numerous sites are exploited for the axle-load spectra and the Validation of the prediction method. T2 - ICSV22 - 22nd International congress on sound and vibration CY - Florence, Italy DA - 12.07.2015 PY - 2015 SN - 978-88-88942-48-3 SN - 2329-3675 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-33781 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz A1 - Said, Samir T1 - Dynamik von Stahlbetonbrücken - Messprojekte aus dem Eisenbahn und Straßenverkehr N2 - An drei Straßenbrücken unterschiedlicher Länge und Bauart wurden vor Inbetriebnahme ambiente Schwingungsmessungen mit bis zu 350 Messpunkten durchgeführt, um auch höhere Eigenformen detaillierter zu ermitteln. An einer Eisenbahnbrücke der Strecke Hannover-Würzburg wurden bei Testzugfahrten mit definierten Geschwindigkeiten verschiedene Resonanzanregungen beobachtet. Dies wird mit dem Achsfolgespektrum des ganzen Zuges erklärt, wobei eher spezifische Frequenzauslöschungen als Resonanzanregungen maßgeblich sind. T2 - 8. Symposium Experimentelle Untersuchungen von Baukonstruktionen CY - Dresden, Germany DA - 24.09.2015 PY - 2015 SN - 1613-6934 N1 - Serientitel: Schriftenreihe Konstruktiver Ingenieurbau Dresden – Series title: Schriftenreihe Konstruktiver Ingenieurbau Dresden IS - 40 SP - 17 EP - 29 CY - Dresden AN - OPUS4-34951 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -