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Forschung und Technik - Erdbebenschutz

Entwicklung eines optimierten Erdbebenschutzes für Gebäude in der Region Adapazari/Türkei

Da Bodenerschütterungen infolge Erdbeben, Straßenverkehr oder Schienenfahrzeugen breitbandige Erregungen sind, werden die Schwingungsamplituden eines elastisch gelagerten schwingungsfähigen Systems (eine Maschine oder ein Bauwerk) mit der Isolationseigenfrequenz verstärkt. Die Verstärkungen der Schwingungen mit der Lagerungsfrequenz sind unvermeidbar. Jedoch können sie mit relativ großen Dämpfungen begrenzt werden.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll ein räumlich wirksamer Erdbebenschutz für die Region Adapazari (größtes Industriegebiet der Türkei) unter Berücksichtigung der regionalen Eigenschaften der Erdbeben durch Verwendung der Grundstoffe von ISOLOC und durch Kombination mit speziellen Lagern entwickelt werden, da Erdbeben regional unterschiedliche Frequenzeigenschaften zeigen. Dabei sollen die Schwingbewegungen und dynamischen Beanspruchungen eines zu schützenden Gebäudes durch Verwendung der FE-Methode berechnet werden. Die Wirksamkeit des zu entwickelnden Erdbebenschutzes soll experimentell an einem Labormodell nachgewiesen werden.

 
Abb.1: Dreigeschossiges Gebäude mit Erdbebenschutz auf inhomogenem Untergrund

Abb.2: Räumliches FE-Modell für das dreigeschossige Gebäude in der Region Adapazari/Türkei
       
 

Ziel der Forschung

Entwicklung eines optimierten Erdbebenschutzes für ein Gebäude in der Region Adapazari/Türkei. Der Erdbebenschutz muß räumlich wirksam sein. Ferner soll ein Isolationselement für diesen Erdbebenschutz entwickelt werden, dessen dynamische Eigenschaften frequenzabhängig sind. Durch Entwicklung neuartiger Isolationselemente mit frequenzabhängigen Eigenschaften soll erreicht werden, dass die Verstärkungen bei der Isolationseigenfrequenz möglichst klein bleiben, während der Isolationsgrad so ist wie bei einem ungedämpften Fall.

 

 

Mit Hilfe des zu entwickelnden Erdbebenschutzes sollen sowohl die Schwingbewegungen als auch die dynamischen Beanspruchungen des Gebäudes in der Region Adapazari/Türkei - und auch in anderen Regionen der Welt, die erdbebengefährdet sind - so reduziert werden, dass die maximalen Festigkeitswerte in der Gebäudestruktur bei einem typischen Erdbeben der Region Adapazari nicht überschritten werden

 

 

   
       
       
 
Abb.3: horizontale Erdbebenbeschleunigung der Region Adapazari
 
Abb.4: Energiedichten der horizontalen Beschleunigungen des untersuchten Gebäudes ohne Erdbebenschutz