Erdbebensimulation mit Unwuchterreger DYNAQ

Bei Erdbeben wirken komplexe dynamische Kräfte auf Gebäude. Dabei sind nicht nur die Bauwerke selbst versagensgefährdet, sondern auch die technische Infrastruktur wie z. B. Rohrleitungen für Gase oder Chemikalien.

Im Rahmen eines Forschungsprojekts wurden von der Materialprüfanstalt (MPA) Stuttgart maßstabsgetreue Erdbebensimulationen für Befestigungen von Rohrleitungen in Bauwerken durchgeführt. Die Herausforderung bei diesen Versuchen bestand darin, sowohl strukturdynamisch ein realistisches Öffnen und Schließen des Betons zu simulieren, als auch realistische Beanspruchungen auf dem Niveau der tatsächlichen Erdbebenkräfte im System Bauwerk–Befestigung–Rohrleitung zu erzeugen.

Zur Erzeugung der notwendigen Schnittkräfte von 50 kN (entsprechend der Gewichtskraft einer Masse von 5 t) im Befestigungsdübel wurde der speziell für solche Anforderungen entwickelte Unwuchterreger DYNAQ® von Müller-BBM eingesetzt. Mit der 4-Wellenschwinger-Technik des Unwuchterregers DYNAQ® konnten frequenz- und kraftgesteuert dynamische Kräfte in die Betonplatte des Versuchsaufbaus eingeleitet und Dübelverschiebungen von 3 mm im gerissenen Beton erreicht werden. Anhand des Verifikationsversuchs mit dem DYNAQ® wurde im Anschluss ein numerisches Berechnungsmodell entwickelt, das bei der MPA für weitere Forschungszwecke Anwendung finden soll.

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