Die Zeitdiagramme können tabellarisch mit Zeitschritten, periodisch mithilfe der Erregerfrequenz, oder als Funktionsterm definiert werden. In allen Fällen wird ein Muliplikator k definiert. Dieser wird mit der Last aus dem zugeordneten Lastfall multipliziert.
Verknüpfung von statischen Lastfällen mit Zeitdiagrammen für das Zeitverlaufsverfahren
In RF-/DYNAM Pro - Erzwungene Schwingungen werden statische Lastfälle mit Zeitdiagrammen verknüpft, um die Systemanregung zu definieren. Dadurch wird es möglich, nicht nur Knotenlasten, sondern auch Linien, Flächen, freie oder generierte Lasten im Zeitverlaufsverfahren zu berücksichtigen.
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Explosionslasten aus energiereichen Explosivmitteln bzw. Sprengstoffen, ob nun zufällig oder absichtlich, sind selten, können jedoch eine statische Bemessungsanforderung darstellen. Diese dynamischen Lasten unterscheiden sich von normalen statischen Lasten durch ihre erhebliche Größe und sehr kurze Dauer. Ein Explosionsszenario kann direkt in einem FEM-Programm als Zeitverlaufsanalyse durchgeführt werden, um die Verletzung des Lebens von Personen zu minimieren und das Ausmaß von Gebäudeschäden zu bewerten.
In diesem Beitrag werden Abbildungen eines Explosionsszenarios einer Ferndetonation in RF-DYNAM Pro - Erzwungene Schwingungen dargestellt und die Auswirkungen im linearen Zeitverlaufsverfahren verglichen.
Das Antwortspektrenverfahren zählt zu den am häufigsten verwendeten Bemessungsmethoden im Erdbebenfall. Dieses Verfahren hat viele Vorteile. Der Bedeutendste ist wohl die Vereinfachung: Es vereinfacht die Komplexität eines Erdbebens so weit, dass ein Nachweis mit vertretbarem Aufwand geführt werden kann. Der Nachteil dieser Methode ist wiederum, dass durch diese Vereinfachung viele Informationen verloren gehen. Eine Möglichkeit diesen Nachteil abzumildern, ist die Anwendung der äquivalenten Linearkombination bei der Kombination der Modalantworten. Das soll in diesem Beitrag durch ein Beispiel näher erläutert werden.
Um Ungenauigkeiten bezüglich der Lage von Massen in einem Antwortspektrenverfahren zu berücksichtigen, geben die Normen zur Erdbebenbemessung Regeln vor, welche sowohl im vereinfachten als auch im multimodalen Antwortspektrenverfahren angewendet werden müssen. Diese Regeln beschreiben folgende generelle Vorgehensweise: die Geschossmasse soll um eine gewisse Exzentrizität verschoben werden, woraus ein Torsionsmoment resultiert.
Die durch das Idealgasgesetz pV = nRT gegebene Steifigkeit von Gas kann in der nichtlinearen dynamischen Analyse berücksichtigt werden.
Die Berechnung von Gas ist für Akzelerogramme und Zeitdiagramme sowohl für die explizite Analyse als auch für die nichtlineare implizite Newmark-Analyse verfügbar. Um das Gasverhalten richtig zu erfassen, sollten mindestens zwei FE-Schichten für Gasvolumen definiert werden.
In den direkten Zeitschrittintegrationen ist die Berechnung unter Berücksichtigung eines Dämpfungsmaßes (auch Lehrsche Dämpfung) nicht möglich. Stattdessen sind vom Anwender die Rayleigh-Dämpfungskoeffizienten vorzugeben.
In vielen Fällen wird in der Fachliteratur nur das Dämpfungsmaß für bestimmte Konstruktionsformen als grobe Annäherung an die realen Dämpfungsverhältnisse angegeben. In RF-/DYNAM Pro - Erzwungene Schwingungen besteht die Möglichkeit, aus dem Wert des Dämpfungsmaßes die Rayleigh-Dämpfung zu ermitteln. Dies kann an einer bzw. zwei vom Anwender zu definierenden Eigenkreisfrequenzen erfolgen.
Der Stabtyp 'Dämpfer' kann für Zeitverlaufsanalysen in RFEM/RSTAB mit Hilfe der Zusatzmodule RF‑/DYNAM Pro - Erzwungene Schwingungen und RF‑/DYNAM Pro - Nichtlinearer Zeitverlauf verwendet werden. Dieses lineare viskose Dämpfungselement berücksichtigt von der Geschwindigkeit abhängige Kräfte.
In viskoelastischer Hinsicht gleicht der Stabtyp 'Dämpfer' dem Kelvin-Voigt-Modell, welches aus dem Dämpferelement und einer elastischen Feder (beides parallelgeschaltet) besteht.
- Antwortspektren zahlreicher Normen (EN 1998, DIN 4149, IBC 2012 etc.)
- Benutzerdefinierte oder aus Akzelerogrammen generierte Antwortspektren
- Ansatz von richtungsbezogenen Antwortspektren
- Relevante Eigenformen für das Antwortspektrum können manuell oder automatisch ausgewählt werden (5%-Regel aus dem EC 8 kann angewendet werden)
- Ergebniskombinationen durch modale Überlagerung (SRSS- oder CQC-Regel) und Richtungsüberlagerung (SRSS- oder 100% / 30% - Regel)
RF-/DYNAM Pro - Erzwungene Schwingungen und RF-/DYNAM Pro - Ersatzlasten führen das multi-modale Antwortspektrenverfahren durch. Was sind die Unterschiede?
Was bedeutet die Überlagerung nach der CQC-Regel in der dynamischen Analyse?
In RF-/DYNAM Pro gibt es zwei unterschiedliche Module für das Antwortspektrenverfahren. Welche Gründe kann es geben, wenn sich die Ergebnisse beider Module unterscheiden?
Wie kann ich die Ergebnisse des Moduls RF-/DYNAM Pro im Ausdruckprotokoll darstellen?
In RF-/DYNAM Pro gibt es die Rayleigh-Dämpfung. Wie ermittle ich diese Koeffizienten und wie werden diese verwendet?
Für das lineare Zeitverlaufsverfahren im Modul RF-/DYNAM Pro stehen zwei Lösungsmethoden zur Verfügung. Was ist der Unterschied zwischen beiden?
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