TY - JOUR A1 - Wetzk, V. A1 - Eisenkolb, Tino A1 - Mehdianpour, Milad T1 - Bewertung historischer Brückenlager - Das Kontaktproblem - Teil 1 N2 - Der Beitrag thematisiert das Kontaktproblem und damit den kritischen Punkt der historischen gusseisernen und stählernen Lagertechnik. Nach einem Rückblick auf die historische Entwicklung der Bemessung der Lagerwalzen und allgemeinen Ausführungen zur Kontaktproblematik wird anhand analytischer und numerischer Untersuchungen der Zusammenhang zwischen der Kontaktspannung nach Hertz und der Mises-Vergleichsspannung als Grundlage für ein realistisches Bewertungskonzept aufgezeigt. KW - Hertzsche Pressung KW - Kontaktspannung KW - Vergleichsspannung KW - Lager, historisch KW - Lagerwalze KW - Analyse KW - Theorie KW - Hertzian contact stress KW - Contact stress KW - Equivalent stress KW - Bearing, historical KW - Bearing roller KW - Analysis KW - Theory KW - Bestandssicherung und Erhaltung KW - Versuche KW - Verbindungs- und Befestigungsmittel KW - Werkstoffe KW - Stahlbrückenbau KW - Sonderkonstruktionen KW - Berechnungs- und Bemessungsverfahren KW - Conservation and maintenance KW - Experimental set-ups KW - Fasteners KW - Materials KW - Steel bridges KW - Special structures KW - Analysis and calculation PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1002/stab.201101435 SN - 0038-9145 SN - 1437-1049 SN - 0932-6375 VL - 80 IS - 6 SP - 404 EP - 412 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-24484 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weidner, P. A1 - Mehdianpour, Milad A1 - Ummenhofer, T. T1 - Ermüdungsfestigkeit einseitig geschweißter Stumpfstöße von Kreishohlprofilen T1 - Fatigue performance of girth welded butt weld of circular hollow sections N2 - Im Rahmen des Forschungsprojekts „FIT“ wurden Ermüdungsfestigkeitsuntersuchungen an geschweißten Konstruktionsdetails, die häufig in Gründungsstrukturen von OffshoreWindenergieanlagen (OWEA), aber auch im Stahlbrückenbau eingesetzt werden, durchgeführt. Der Schwerpunkt der Untersuchungen wurde auf einseitig geschweißte Kreishohlprofile (KHP) gelegt. Für einseitig stumpfgeschweißte Kreishohlprofile wurden die derzeitigen auf unzureichender Versuchsbasis erstellten Kerbfalleinstufungen geltender Regelwerke überprüft. Hierzu wurden umfangreiche experimentelle Untersuchungen zur Ermüdungsfestigkeit dieses Details durchgeführt. Die den Ermüdungswiderstand maßgeblich beeinflussenden Parameter, wie vorhandene geometrische Imperfektionen und Schweißnahtausbildung, wurden identifiziert, bewertet und deren Einfluss im Rahmen numerischer Berechnungen untersucht. Basierend auf diesen Ergebnissen wurde eine Kerbfallempfehlung erarbeitet, die eine zutreffende Lebensdauerabschätzung ermöglicht. Diese Kerbfallempfehlung soll als Grundlage für die zukünftige Aufnahme in Normen und Regelwerke dienen. KW - Einseitenschweißung KW - Imperfektion KW - Offshore-Windenergieanlage KW - Schweißnahtausbildung KW - Lebensdauerabschätzung PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/stab.201610412 SN - 0932-6375 SN - 0038-9145 SN - 1437-1049 VL - 85 IS - 9 SP - 620 EP - 629 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-38328 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Viefhues, Eva A1 - Ünal, Murat A1 - Hüsken, Götz A1 - Wellershoff, F. A1 - Mehdianpour, Milad T1 - Zementgebundenes Crashmaterial für Schutzbauteile in explosionsbeanspruchten Fassaden N2 - Die Forderung, für repräsentative Bauwerke wie Botschaften und Flughäfen auch außergewöhnliche Lasten aus Explosion zu berücksichtigen, wurde in jüngerer Vergangenheit zunehmend gestellt. Das aufgrund dieser Lasten zu erwartende Schadensausmaß kann durch den Einsatz von energiedissipierenden Schutzbauteilen in der Fassadenbefestigung begrenzt werden. Die Dissipation der Explosionsenergie in den Schutzbauteilen kann beispielsweise über ein Crashmaterial erfolgen. In diesem Aufsatz werden Untersuchungen an zementgebundenen Materialien, die diesem Zweck dienen sollen, vorgestellt. Der Einfluss unterschiedlicher Zusätze auf die für ein Crashmaterial maßgebenden Eigenschaften wird in einer Parameterstudie untersucht. Als besonders geeignet wird ein Material identifiziert, bei dem die Zugabe eines Gasbildners das Matrixgefüge im Hinblick auf das gewünschte Kraft-Verformungs-Verhalten positiv verändert. Dynamische Versuche mit diesem Material geben Aufschluss über dessen Komprimierungsverhalten bei hohen Stauchraten.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- In the past few years public awareness of the need to protect structures against blast effects has risen. Energy dissipating protective components placed at the façade connectors allow protecting people in the building as well as the primary building structure from damage due to blast loads. One possibility to dissipate the blast energy is using protective components with crash material. This paper presents tests on cementitious crash materials studying the effect of different additives to the compression-behavior of the material. Additional experiments enable analyzing the material behavior under static and dynamic test conditions. KW - Explosionsbeanspruchung KW - Energiedissipation KW - Fassadenverankerung KW - Materialkennlinie KW - Crashmaterial KW - Crashkörper KW - Energy dissipation KW - Façade connector KW - Material behavior KW - Crash-material KW - Entwurf und Konstruktion KW - Baustoffe KW - Building materials KW - Conception and design KW - Blast loads PY - 2014 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201400041 SN - 0932-8351 SN - 1437-0999 SN - 0005-6820 SN - 0341-1052 SN - 0932-6359 VL - 91 IS - 8 SP - 567 EP - 571 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-31343 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Viefhues, Eva A1 - Wellershoff, F. A1 - Mehdianpour, Milad T1 - Energiedissipierende Fassadenverankerung mit Crashmaterial für explosionsbeanspruchte Gebäude N2 - Wenn repräsentative Bauwerke wie Botschaften und Flughäfen außergewöhnlichen Lasten aus Explosion ausgesetzt sind, dann kann das Ausmaß des zu erwartenden Schadens aus einer solchen Belastung durch den Einsatz von energiedissipierenden Schutzbauteilen in der Fassadenverankerung begrenzt werden. Bisher ist über das Tragverhalten solcher Schutzbauteile wenig bekannt. In diesem Aufsatz werden Konstruktion und Wirkungsweise einer Verankerung für vorgehängte Fassaden vorgestellt, die in der Lage sind, einen Teil der Stoßenergie über Verformung eines Crashmaterials zu dissipieren. Versuche an einer bauteilähnlichen Konstruktion liefern Informationen über das Tragverhalten der Fassadenverankerung, insbesondere bei dynamischen Belastungen. Aus den Ergebnissen wird ein Konzept für die Vordimensionierung der vorgestellten Schutzbauteile abgeleitet.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- In the past few years public awareness of the need to protect structures against blast effects has risen. Blast wave energy is transmitted to the supporting structure by its façade connectors. Energy dissipating protective components placed at the connectors allow protecting people in the building as well as the primary building structure from damage. In this paper we present a protective component that dissipates blast energy by crash material. The report explores the system's fundamentals of operation from an experimental point of view. The results of dynamic tests are the basis of a design concept for the protective components. KW - Explosionsbeanspruchung KW - Energiedissipation KW - Fassadenverankerung KW - Schutzbauteil KW - Crashkörper KW - Bemessungskonzeptblast loads KW - Energy dissipation KW - Façade connector KW - Crash-material KW - Protective component KW - Design guideBauwerke - Buildings KW - Entwurf und Konstruktion - Conception and Design PY - 2014 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201400042 SN - 0932-8351 SN - 1437-0999 SN - 0005-6820 SN - 0341-1052 SN - 0932-6359 VL - 91 IS - 8 SP - 561 EP - 566 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-31340 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stengel, Dominik A1 - Thiele, K. A1 - Clobes, M. A1 - Mehdianpour, Milad T1 - Aerodynamic damping of nonlinear movement of conductor cables in laminar and turbulent wind flow N2 - It is widely accepted that aerodynamic damping is a decisive parameter influencing the dynamic response of overhead transmission line conductors in turbulent wind flow. But anyway, methods of how to account for the effects of aerodynamic damping differ significantly and so might do the results. In this work, the source of aerodynamic damping shall be revised leading to the well-known formulation for a linear pendulum being the result of the relative velocity between the structure and wind flow. Based on wind tunnel tests and validated by simulations, the differences to a pendulum movement of a sagging cable are shown. The reasons for that deviation are the large deflections, resulting in a movement non parallel to the acting wind flow. For some analysis, in particular those in frequency domain, it is practically not possible to incorporate aerodynamic damping implicitly by fluid structure interaction. If the dynamic movement can be linearized at a working point of the mean deflection, a modification to the linear approach is suggested. This approach is validated by simulation with a finite element model of an existing overhead transmission line, calibrated with onsite measurements for wind velocities at lower levels. Further accent is put on the different possibilities to incorporate aerodynamic damping in time step analysis, such as Rayleigh damping or modal damping. The differences between both approaches are emphasized and modal damping is shown to be the most adequate representation of aerodynamic damping. T2 - ICWE14 - 14th International conference on wind engineering CY - Porto Alegre, Brazil DA - 21.06.2015 KW - Aerodynamic damping KW - Conductor cables KW - Overhead transmission lines KW - Wind tunnel experiments KW - Nonlinear finite element simulation PY - 2015 SN - 978-85-66094-07-7 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-33612 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stengel, Dominik A1 - Thiele, K. A1 - Clobes, M. A1 - Mehdianpour, Milad T1 - Aerodynamic damping of nonlinear movement of conductor cables in wind tunnel tests, numerical simulations and full scale measurements N2 - Aerodynamic damping is a decisive parameter influencing the dynamic response of overhead transmission line conductors. Methods of how to account for the effects of aerodynamic damping differ significantly and so might do the results. In this work, the source of aerodynamic damping being the result of the relative velocity between the structure and wind flow will be revised. Based on wind tunnel tests and validated by simulations, the differences of linear movement compared to a pendulum movement of a sagging cable are shown. The reasons for that Deviation are the large deflections, resulting in a movement non-parallel to the acting wind flow. For analysis in frequency domain, it is not possible to incorporate aerodynamic damping implicitly by fluid structure interaction. If the dynamic movement can be linearized at a working point of the mean deflection, a modification to the linear approach is suggested. This approach is validated by simulation with a finite element model of an existing overhead transmission line, calibrated with full scale measurements. Aerodynamic damping is incorporated in time step analysis by Rayleigh damping and modal damping. The differences between both approaches are emphasized and modal damping is shown to be the most adequate. KW - Aerodynamic damping KW - Overhead transmission lines KW - Conductors KW - Nonlinearities PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.jweia.2017.07.002 SN - 0167-6105 SN - 1872-8197 VL - 169 SP - 47 EP - 53 PB - Elsevier AN - OPUS4-41028 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stengel, Dominik A1 - Mehdianpour, Milad A1 - Clobes, M. A1 - Thiele, K. ED - Cunha, A. ED - Caetano, E. ED - Ribeiro, P. ED - Müller, G. T1 - Numerical simulation of an overhead power line section under wind excitation using wind tunnel test results and in-situ measured data N2 - Overhead transmission lines are very sensitive structures in regards to wind action. The cables, spanning over a few hundred meters contribute in particular to the overall action on the suspension towers. These slender structures incorporate both structural nonlinearities from the large deformation of the cables and aerodynamic nonlinearities which need to be accounted for when it is to estimate the system response to strong wind events. In this work, a finite element procedure is presented to model an existing power line section using nonlinear cable elements. The wind force is assumed quasi-steady with force coefficients determined in wind tunnel test on a conductor section. Further, aerodynamic damping is incorporated by considering the relative velocity between cable nodes and oncoming wind flow. The results are compared with on-site measurements of the cable’s support reaction. The results show a significant effect of damping since almost no resonant amplification is visible both in observation and simulation. In addition, wind tunnel tests approved aerodynamic damping to be large for the system of sagging cables, but nonlinear in its nature. It is concluded, that the dynamic response of overhead transmission line cables has to be modeled with care, considering all sources of nonlinearities. That is of particular interest in case of random excitation such as wind because the peak response depends on the probability distribution of the system's response. T2 - EURODYN 2014 - 9th International conference on structural dynamics CY - Porto, Portugal DA - 30.06.2014 KW - Overhead transmission lines KW - Cable dynamics KW - Aerodynamic damping KW - Wind tunnel KW - In-situ measurements PY - 2014 SN - 978-972-752-165-4 SN - 2311-9020 SP - Paper MS07, 1 EP - 6 AN - OPUS4-30993 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stengel, Dominik A1 - Mehdianpour, Milad A1 - Clobes, M. ED - Bucher, C. T1 - Böenbeanspruchung von Freileitungsseilen - Naturmessungen, Windkanalversuche und numerische Simulationen N2 - Im Rahmen eines Forschungsprojekts zur Tragverhaltensstudie von Freileitungsseilen unter Böenbeanspruchung soll durch die Kombination von Naturmessungen, Windkanalversuchen und numerischen Simulationen versucht werden, das mechanische Verhalten von Freileitungsseilen und turbulenter Windbeanspruchung genauer abzubilden. Die Unsicherheiten bei der Modellierung dieses Zufallsprozesses sollen durch Windkanalversuche und Naturmessungen auf ein Minimum reduziert werden. Im vorliegenden Beitrag werden Ergebnisse von Simulationen mit den Beobachtungen aus den Naturmessungen verglichen und bewertet. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Bewertung der aktuellen Bemessungsvorschriften für die Berücksichtigung von Wind auf Leiterseile. T2 - 13. Dreiländertagung D-A-CH 2013 CY - Wien, Austria DA - 10.10.2013 PY - 2013 SN - 3-928909-12-6 N1 - Serientitel: WtG-Berichte – Series title: WtG-Berichte VL - 13 SP - 37 EP - 47 AN - OPUS4-29316 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stengel, Dominik A1 - Mehdianpour, Milad T1 - MOSYTRAF-Monitoringsystem zur Tragverhaltensstudie von Freileitungsseilen unter Böenbeanspruchung T2 - 12. Fachtagung Baustatik-Baupraxis CY - Munich, Germany DA - 2014-02-24 PY - 2014 AN - OPUS4-30269 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stengel, Dominik A1 - Mehdianpour, Milad T1 - Windbeanspruchung von Hochspannungs-Freileitungsseilen in Naturmessungen, Zeitbereichssimulation und Norm T1 - Wind load of high voltage overhead transmission line con ductors in field measurements, time domain simulations and standard N2 - Die Beanspruchung von Freileitungen erfolgt hauptsächlich durch Naturlasten. Dabei spielt für die bemessungsbestimmenden Lastfälle häufig der Wind eine entscheidende Rolle. Die Leiter, die mehrere hundert Meter weit spannen, tragen einen wesentlichen Anteil zur Gesamtbeanspruchung von Tragmasten bei, die wiederum Eigengewicht und Windlasten der Leiter zwischen zwei Abspannmasten abtragen. Wenn die Reaktion der Seile auf Starkwindereignisse abgeschätzt werden soll, müssen sowohl geometrische Nichtlinearitäten durch die großen Verformungen wie auch aerodynamische Nichtlinearitäten berücksichtigt werden. Insbesondere für die Anwendung und Berücksichtigung in Bemessungsvorschriften werden hierfür Vereinfachungen vorgenommen. In diesem Beitrag wird eine umfassende Untersuchung vorgestellt, über Naturmessungen, FEM-Simulationen kombiniert mit Windkanalversuchen und generierten Windzeitreihen. Ziel ist es, existierende Bemessungsvorschriften im Hinblick auf die Abschätzung der Beanspruchung aus Wind auf Leiter zu validieren. Hierbei sind insbesondere die Turbulenzannahmen und das dynamische Verhalten von weitgespannten Leitern wichtig, um die Extremschnittgrößen zu beschreiben. Mithilfe von so genannten Spannweitenfaktoren sollen die relevanten Parameter, wie Spannweite und Windturbulenz, bei der Beanspruchungsabschätzung berücksichtigt werden. N2 - The loading of overhead lines comprises of natural actions mainly. Wind loading signifies an important load case in the design of overhead transmission line structures. Conductors spanning often several hundreds of meters contribute significantly to the overall loading of suspension towers. Those towers are often designed as a mass product to support the dead and wind load of the conductors between two dead end towers. Estimating the reaction of the conductors to strong winds, both geometric nonlinearities because of the large deformations as well as aerodynamic nonlinearities need to be considered. Particularly for design procedures, those effects should be simplified. This paper presents a thorough investigation comprising field measurements along an existing overhead line, simulations with FEM combined with wind tunnel tests and generated wind fields. It is the aim of the study to validate the actual design procedure regarding loading of wind acting on conductors. Most important herein in order to describe the extreme response are assumptions on turbulence distribution and dynamic behavior of wide spanning overhead line conductors. According to usual design procedure, by means of so called span reduction factors, relevant parameters such as span length and wind turbulence can be considered. KW - Langzeitmessung KW - FEM-Simulation KW - Dynamik PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/stab. 201710437 SN - 1437-1049 VL - 86 IS - 1 SP - 45 EP - 53 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-38899 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -