Abstract
Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der passiven Verformungskontrolle von Hochhaustragwerken unter starker Erdbebeneinwirkung durch gezielte Anordnung von Dämpfungsanlagen.
Am Anfang wird der Stand der heutigen Technik auf diesem Gebiet aufgezeigt und die Grundprinzipien dargelegt. Ein neuartiges Tragwerkskonzept, das auf einer dualen Wirkung seiner Tragglieder beruht, wird vorgestellt. Dieses System besteht aus einem geschlossenen Zugdiagonalenverband mit angeschlossenem Hysteresedämpfer. Mit dieser Tragwerkseinheit können dann Fachwerksysteme und ausgesteifte Rahmensysteme aufgebaut werden, sodaß deren Tragverhalten auf die Einwirkung starker Erdbeben angepaßt wird. Vorschläge zur konstruktiven Gestaltung und Anordnung des Mechanismus in drei Grundsystemen (Fachwerk, 2-Gelenkrahmen mit biegesteifen Rahmenknoten, eingespannter Rahmen) werden gemacht. Die Kontrolle der Verformungen im dualen Tragsystem wird vorgestellt und weiter analysiert. Das dynamische Verhalten der auf diese Weise erzielten Tragwerke wird unter reellen Erdbebenzeitverläufen (EI-Centro Kalifornien, Ägion, Kalamata Griechenland) untersucht. Im Rahmen dieser Analyse werden die Systeme, als Ein- und Zweimassenschwinger, mit einer über die Höhe gleichmäßig und dann ungleichmäßig verteilten Dämpfung, rechnerisch modelliert. Geeignete Steifigkeitsverhältnisse der Tragwerke, der Aussteifung und des Hysteresedämpfers werden in Bezug auf die gezielte Dämpfung ausgewählt, sodaß das dynamische Verhalten der komplexen Systeme über die gewählten Steifigkeitsparameter optimiert werden kann. Schließlich werden konstruktive Aspekte der Integration der Systeme in Hinblick auf unerwünschte Interaktionseffekte mit nichttragenden Bauteilen (Vorhangwand, lnnenwände) analysiert.
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