Brückendynamik

Dieses Buch stimmt inhaltlich iiberein mit meiner Dissertation "Zum dynamischen Verhalten von Seilbriicken unter Windeinwirkung", mit der ich im Juli 1991 an der Fakultat fUr Bauingenieur- und Vermessungswesen der Universitat Stuttgart promovierte. Die Dynamik der Briicken und insbesondere das Problem windindu zierter Schwingungen gewinnt angesichts der zunehmenden Kiihnheit heutiger Bau werke standig an praktischer Bedeutung; so entstand auch die Idee zu dieser Arbeit wahrend meiner beruflichen Tatigkeit im Briickenbau. Das Thema der Dissertation wird somit fiir einen grofieren Kreis der Fachoffentlichkeit von Interesse sein. Das vorliegende Buch, herausgegeben yom Verlag Vieweg, solI diesem Umstand Rech nung tragen. Herr Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h. Jorg Schlaich, Direktor des lnstituts fUr Trag werksentwurf und -konstruktion der U niversitat Stuttgart, unterstiitzte und betreute mein Dissertationsvorhaben und fertigte den Hauptbericht an. Ais Diskussionspart ner und Mitberichter konnte Herr Prof. Dr.-Ing. habil. Dieter DinkIer yom hiesigen lnstitut fUr Statik und Dynamik der Luft- und Raumfahrtkonstruktionen gewonnen werden. Herr Dr.-Ing. Giinter Schwarz, Leiter der Gasdynamischen Versuchsanla gen der Universitat Stuttgart, begleitete und forderte meinen Arbeitsfortschritt in mehreren langen Gesprachen. Er unterstiitzte die Arbeit der Berichter durch die Erstellung eines Gutachtens. Unschatzbare Hilfe erfuhr ich durch die Angehorigen des lnstituts fUr Tragwerks entwurf und -konstruktion, von denen einige stellvertretend genannt seien. Herr Dipl.-Ing. Knut Gabriel, Leiter der Arbeitsgruppe "Zugbeanspruchte Konstruk tionen", gewahrte mir stete ideelle, organisatorische und fachliche Unterstiitzung.

Notation.- 1 Einleitung.- 2 Zweidimensionale aeroelastische Systeme.- 2.1 Allgemeines und Überblick.- 2.2 Klassische Flattertheorie und deren Anwendung auf Brücken.- 2.3 Einbeziehung gemessener instationärer Luftkraftbeiwerte (modifizierte Theorie).- 2.4 Aeroelastik beliebig bewegter Systeme.- 2.5 Zur nichtlinearen Aerodynamik.- 2.6 Das dynamisch-aeroelastische Antwortproblem.- 3 Die Aeroelastik des Biege-Torsions-Balkens.- 3.1 Allgemeines und Überblick.- 3.2 Methode des differentiellen Gleichgewichts.- 3.3 Finite Elemente & Prinzip der virtuellen Verschiebungen.- 4 Die Dynamik des randpunkterregten Seiles.- 4.1 Einleitung.- 4.2 Grundgleichungen.- 4.3 Das horizontal gespannte Seil.- 4.4 Verallgemeinerung auf das schräg gespannte Seil.- 4.5 Transformation auf globale Koordinaten.- 4.6 Beispielrechnung und Diskussion.- 4.7 Linearisierung der dynamischen Seilsteifigkeit.- 5 Zur Dynamik und Aeroelastik von Seilbrücken.- 5.1 Überblick.- 5.2 Zur Systemdämpfung.- 5.3 Systemeigene Mechanismen dynamischer Resistenz.- 5.4 Numerische Flatterstudie.