Systemerregung durch Bodenbeschleunigung

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Systemerregung durch Bodenbeschleunigung

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Eine Beanspruchung durch eine Bodenbeschleunigung lässt sich mittels Transformation des Be­zugs­systems durch eine Belastung der nicht gelagerten Tragwerksknoten ersetzen.

Die effektive Tragwerksbelastung wird durch folgenden Lastvektor beschrieben:

p(t)eff = peff f(t) = ‑M (Ts üb) f(t) = ‑M ük f(t)

(17)

mit

f(t) Zeitverlauf der Erregung
üb Vektor der Bodenbeschleunigung
Ts Transformationsmatrix
ük Vektor der Knotenbeschleunigung

Diese Beziehung vernachlässigt die durch die Bodenbeschleunigung erzeugten Dämp­fungs­kräfte sowie die Kopplung zwischen gelagerten und freien Elementen der Massenmatrix. Diese Einflüsse sind jedoch ohnehin gegenüber den Trägheitskräften von untergeordneter Bedeutung.

Die Transformationsmatrix Ts gibt den statischen Einfluss einer Stützenverschiebung auf die übrigen Systemknoten wieder. Bei statisch bestimmt gelagerten Tragwerken oder starrer Bo­den­scheibe wird diese durch rein kinematische Beziehungen beschrieben. Die Verformungen und Geschwindigkeiten werden im mitgeführten Koordinatensystem berechnet. Die Beschleunigungen beziehen sich auf absolute Koordinaten.