SYSTEMATISCHE UNTERSUCHUNG DES SCHWINGUNGSVERHALTENS SEHR SCHLANKER BAUTEILE (WINDVERBAENDE UND HAENGER VON BRUECKEN) IM WIND IM HINBLICK AUF GEEIGNETE KONSTRUKTIONS- UND BEMESSUNGSREGELN (ZUM BEISPIEL IN DIN 18809 UND DEN EUROCODES)

Das vorliegende Forschungsvorhaben liefert eine umfangreiche Ergaenzung wichtiger aerodynamischer Beiwerte zur Berechnung von wirbelerregten- und Gallopingschwingungen an schlanken Bauteilen im natuerlichen Wind. Ein Bauteil wird im Rahmen dieser Untersuchungen als schlank bezeichnet, wenn sein l/d Verhaeltnis groesser als 10 ist (l=Bauteillaenge, d=Bauteilbreite). Die untersuchten Profiltypen entsprechen in der Praxis gebraeuchlichen Formen. Hierzu zaehlen zum Beispiel: Rechteckprofile, I-Profile, T-Profile, Kreuzprofile, L-Profile und der Kreis. Mit Hilfe von Versuchen, wurden fehlende Werte wie Strouhalzahlen, Erregerkraftbeiwerte oder Stabilitaetsparameter ermittelt. In einer Wasserwanne wurden zunaechst Stroemungsaufnahmen fuer verschiedene Anstroemwinkel erstellt. Die Auswertung dieser Aufnahmen fuehrte zu einem umfangreichen Programm fuer die Windkanalmessungen. Fuer die Windkanalversuche wurden freischwingende Sectionmodelle verwendet. An diesen wurden die benoetigten Beiwerte fuer verschiedene Anstroemwinkel und insbesonders fuer verschiedene Turbulenzgrade gemessen. Der Einfluss der Turbulenz auf wirbelerregte Schwingungen ist durchweg gering. Gallopingschwingungen sind jedoch wesentlich staerker von der Turbulenz abhaengig. Die Untersuchungen zeigen jedoch keine eindeutige Tendenz. Ob ein Profil, das bei kleiner Turbulenzintensitaet stabil war mit zunehmender Turbulenzintensitaet instabil wird, haengt stark von der Profilform ab. Das beschriebene Verhalten tritt zum Beispiel beim I-Profil (Anstroemwinkel alpha=5 Grad) auf. Das Quadratprofil hingegen zeigt bei einem Anstroemwinkel von alpha=10 Grad ein umgekehrtes Verhalten. Weiterhin wurde festgestellt, dass die gemessenen Stabilitaetsparameter fuer Gallopingschwingungen zum Teil stark von den bekannten statisch ermittelten Beiwerten abweichen. Dies zeigt, dass die Luftkraftterme, die an die Schwingbewegung des Systems gekoppelt sind, nicht vernachlaessigt werden duerfen. Die vorhandenen statischen Beiwerte fuehren vielfach zu konservativen Ergebnissen. Es gibt jedoch Ausnahmefaelle, in denen die statischen Beiwerte ein System als stabil identifizieren, obwohl es instabil werden kann. Aus diesem Grund sollten die Stabilitaetsbeiwerte nur an frei schwingenden Modellen ermittelt werden. Die Ergebnisse der Untersuchungen sind in einem umfangreichen Tabellenwerk mit einigen Beispielrechnungen aufbereitet worden. (A)

    Language

    • German

    Project

    • Contract Numbers:

      ITRD 15.184 R 89 G

    • Sponsor Organizations:

      BUNDESMINISTER FUER VERKEHR (FEDERAL MINISTER OF TRANSPORT)

      POSTFACH 20 01 00
      ,   DEUTSCHLAND BR  D-5300 BONN 2
    • Project Managers:

      Sedlacek, G

    • Performing Organizations:

      TECHNISCHE HOCHSCHULE AACHEN, INSTITUT FUER STAHLBAU (TECHNICAL UNIVERSITY OF AACHEN, INSTITUTE FOR STEEL CONSTRUCTION)

      MIES-VAN-DER-ROHE-STRASSE 1
      AACHEN,   DEUTSCHLAND BR  D-5100
    • Start Date: 19890000
    • Expected Completion Date: 0
    • Actual Completion Date: 19920630
    • Source Data: ITRD D704384

    Subject/Index Terms

    Filing Info

    • Accession Number: 01244311
    • Record Type: Research project
    • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
    • Contract Numbers: ITRD 15.184 R 89 G
    • Files: ITRD
    • Created Date: Nov 20 2010 2:45AM