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Zum Rückstellverhalten von Gleitpendellagern unter seismischer Einwirkung
Romen, Norbert
Neubiberg (Deutschland)
Selbstverlag
2017, XXVII,218 S., Abb., Tab., Lit., Kt.
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[Quelle: http://d-nb.info]
Die Schutzwirkung der seismischen Isolierung gegenüber der zerstörerischen Einwirkung schwerer Erdbeben generiert sich vor allem aus der Eigenschaft, bauliche Anlagen vom Untergrund zu entkoppeln, aber auch aus der Fähigkeit, Energie zu dissipieren. Neben der bereits durch die Isolierungswirkung maßgeblich herbeigeführten weiteren Abminderung der auf das Bauwerk übertragenen Erdbebenbeanspruchung kommt dem Dämpfungsmechanismus vor allem auch die Aufgabe zu, die in der Isolierebene geweckten Relativverschiebungen auf ein akzeptables Maß abzusenken. Wird das Niveau der Energiedissipationswirkung indes zu hoch eingestellt, drohen ein kumulativer Verschiebungsaufbau, verbunden mit dem Herauswandern aus der Solllage während des Erdbebens, sowie eine in Hinsicht auf Folgebeben ungünstig zu bewertende verbleibende Restverschiebung des Systems. Dies zu verhindern, ist die Aufgabe eines ausreichenden Rückstellvermögens. In besonderem Maße gilt dies für Systeme, deren Funktion der Energiedissipation nicht auf geschwindigkeitsproportionalen Dämpfungsmechanismen beruht, wie dies unter anderem beim Einsatz von Gleitpendellagern der Fall ist. Die bisher zur Sicherstellung eines ausreichenden Rückstellvermögens verfügbaren Kriterien liefern hinsichtlich der Auslegung von Gleitpendellagern eher auf der unsicheren Seite liegende Vorgaben. In der Arbeit wird daher ein räumliches FE-Modell des Gleitpendellager-Systems mit dem Ziel entwickelt, realistische Erdbebenverläufe mit einem numerisch überschaubaren Rechenaufwand zu simulieren. Auf Grundlage der mit diesem Modell im Rahmen einer Parameterstudie durchgeführten Berechnungen wird gezeigt, dass die bisher vorgeschlagenen Auslegungskriterien die tatsächlich auftretenden Effekte nur unzureichend abdecken. In der Folge wird eine an den erhaltenen Ergebnissen kalibrierte Bestimmungsgleichung vorgeschlagen, die die einfache Festlegung der für Gleitpendellager maximal zulässigen Reibkoeffizienten erlaubt.
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