Filtern
Erscheinungsjahr
- 2015 (17) (entfernen)
Dokumenttyp
Schlagworte
- Elastic track elements (1)
- Force transfer (1)
- Geometric trackbed irregularities (1)
- Ground vibration (1)
- Multi-beam-on-support model (1)
- Parametric excitation (1)
- Rail pad (1)
- Railway (1)
- Reduction (1)
- Sleeper pad (1)
- Track (1)
- Varying track stiffness (1)
Eingeladener Vortrag
- nein (5)
Train-induced ground vibration can be excited by wheel and track irregularities and by two kinds of irregularities of the soil, by geometric irregularities or by the spatially varying soil stiffness. For both types of irregularities, the effective track irregularity on top of the track is calculated in wavenumber domain and with wavenumber integrals. For a general multi-beam track model, the wavenumber integrals are solved numerically. The irregularities of the soil are filtered by the track when transferred from the bottom to the top of the track. The high-wavenumber irregularities are strongly reduced due to the bending stiffness of the track and the compliance of the support. In addition, soft track elements reduce directly the stiffness variation of the support. Therefore, the mitigation effect of elastic track elements for these excitation components seems to be important. For under-sleeper pads and slab tracks, calculation and measurements are presented including additional excitation components and the dynamic vehicle–track interaction, and the relevance of the excitation mechanisms is discussed based on the dynamic forces which are acting on the ground. Due to the restricted amplitudes, the parametric excitation by the stiffness variation seems to be less important than the geometric irregularities. The calculations yield the correct trends of the measurements and many details of the measured ballast, slab, and under-sleeper-pad tracks.
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.
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.
Ground vibrations due to different technical sources are analysed in theory and experiment for the dispersion of Rayleigh waves and the admittance spectra. Both tasks are theoretically based on the same concept: The admittance function in frequencywavenumber domain yields the dispersion as its maxima, and the admittance function in space domain is obtained by integrating it over the wavenumbers. On the experimental side, many signal processing methods have been applied to many sites and have been developed by the authors in the last 35 years, i.e., time-domain methods, including the cross-correlation method, and frequency-domain methods such as the spectral analysis of surface waves with two or multiple sensors, the wavenumber-transform method, and the spatial autocorrelation method. All methods are presented by their basic formula and by at least one example site. Different sensor arrays and deterministic and stochastic sources have been tested for the spatial autocorrelation method and the wavenumber-transform method at several sites. In addition, all frequency-domain methods are presented for a specific layered site comparing their quality. The evaluated dispersion curves are very similar, but a somewhat higher frequency range has been found for the fastest method, i.e., the multi-sensor spectral-analysis-of-surface-waves method. The theoretical solutions have been used for the inversion of the measured dispersion to the soil profile of the specific layered soil. The theoretical soil model has subsequently been used to predict the ground vibration spectra of hammer and railway excitation that exhibit a good agreement with the corresponding measurements. Thus, the contribution shows the benefit of active and passive seismic methods for the prediction of railway vibration, including a new version of the spatial autocorrelation method for technical vibrations. On the other hand, technical and namely railway vibrations are considered a seismic source for the exploration of near surface soils.