Wintersemester

Baustatik I

siehe Stud-IP

Sommersemester

Baudynamik

siehe Stud-IP

Flatterstabilisierung weitgespannter Brücken

Aufgrund der infrastrukturellen Entwicklung werden immer mehr Brücken mit wachsender Spannweite entworfen und hinsichtlich der Realisierbarkeit diskutiert. Weitgespannte Seilbrücken sind durch ihre Schlankheit extrem empfindlich auf Wind induzierte Schwingungen. Neben wirbelinduzierten Schwingungen (Vortex Shedding) können sehr häufig Brückenflattern, Galloping und Buffeting auftreten. Durch die Kopplung der Biege- und Torsionsschwingungen entstehen die meist gefährlichen Flatterschwingungen, welche die aeroelastische Instabilität der Brücke hervorruft. Die Brücke gerät durch eine kleine Störung in Bewegung, wodurch zusätzliche aerodynamische Kräfte entstehen. Wenn die Windgeschwindigkeit einen kritischen Wert überschreitet, kann die Bewegung der Brücke nicht mehr aufgehalten, die Schwingungen werden durch die Bewegung selbst induziert und angefacht. Dies führt in sehr kurze Zeit zum Versagen der gesamten Brückenkonstruktion. In diese Forschungsvorhaben wird nach Möglichkeiten gesucht, die aerodynamische Stabilität von Brücken zu erhöhen. Dabei soll die für das Einsetzen von Flatterschwingungen zugehörige kritische Windgeschwindigkeit erhöht werden. Verschiedene passive Dämpfungsvorrichtungen wurden entwickelt und werden hinsichtlich ihrer Wirksamkeit untersucht. Eine bewegliche passive Vorrichtung ist das sogenannte Infrapendel. In einer nichtbeweglichen passiven Vorrichtung wird die Erhöhung der Flatterresistenz durch am Brückendeck exzentrisch angebrachte starre Flügel erreicht. Die Flügel werden beidseitig am Brückendeck angebracht. Allerdings ist dies nicht über die gesamte Brückenspannweite erforderlich, sondern lediglich in den Bereichen, wo die Schwingungsamplitude Maximalwerte besitzt. Die Wirksamkeit der Flügel in Hinblick auf eine Erhöhung der kritischen Windgeschwindigkeit und die Ausführbarkeit werden gezielt untersucht. Der Versuchsaufbau wird im institutseigenen Windkanal untersucht und die Ergebnisse werden anschließend stets durch numerische Simulation validiert. Gegenstand der Forschung ist es, ein für die Baupraxis anwendbare, ausführbare Konstruktion zur Flatterstabilisierung weitgespannter Brücken zu entwickeln.