„Smart Structures" – aktive und passive Schwingungsreduktion von Bauwerken – Stand der Technik und Erfahrungen bei der praktischen Realisierung. Issue 12 (24th November 2021)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Meinhardt, Christian
• Is Part Of: Bautechnik. Volume 98:Issue 12(2021)
• Page Start: 930
• Page End: 937
• Publication Date: 2021-11-24
• Subjects: Smart Structures -- aktive Schwingungskontrolle -- Schwingungsreduzierung -- hybride Systeme -- Hybrid Mass Damper; smart structures -- active vibration control -- hybrid systems -- hybrid mass damper; Erdbeben -- Entwurf und Konstruktion; Earthquake -- Conception and Design; Civil engineering -- Periodicals; Structural engineering -- Periodicals; Building -- Periodicals; Civil engineering -- Germany -- Periodicals; Structural engineering -- Germany -- Periodicals; Building -- Germany -- Periodicals; 624
• DOI: 10.1002/bate.202100080
• Languages: English
• ISSNs: 0932-8351

Abstract

Abstract: Um unerwünschte Bauwerksschwingungen zu reduzieren, greift man herkömmlicherweise auf die Strategie zurück, Masse bzw. Steifigkeit eines Bauwerks zu erhöhen. Diese Strategie ist jedoch häufig ineffizient und unwirtschaftlich. Daher kommt es vermehrt zum Einsatz von intelligenten Maßnahmen zur Schwingungsreduzierung. Neben längst etablierten passiven Systemen gibt es auch aktive oder adaptive Lösungen, welche sich an den Schwingungszustand eines Bauwerks anpassen und die auftretenden Bauwerksschwingungen gezielt reduzieren können. Das Innovationspotenzial hierbei liegt entweder in der Optimierung der dynamischen Parameter einer passiven Lösung sowie dem Erreichen dieser Kennwerte für alle relevanten Belastungszustände oder aber in der Implementierung einer semiaktiven, aktiven oder hybriden Schwingungskontrolle. Im Folgenden sollen diese Maßnahmen näher beschrieben und anhand von Ausführungsbeispielen (eigene Erfahrungen und in der Literatur beschriebene) illustriert werden. Dabei liegt der Fokus auf Massendämpfern, welche als semiaktive, aktive, adaptive oder hybride Systeme appliziert werden können. Neben der generellen Wirkungsweise wird auch die Auswahl geeigneterer Aktoren und Regelungskonzepte näher betrachtet. Abstract: "Smart Structures" – active and passive vibration control for buildings and structures – considerations and practical applications To reduce unwanted structural vibrations, the conventional strategy is to increase the mass or stiff‐ness of a structure. However, this strategy is often inefficient and uneconomical. Therefore, the use of intelligent measures for vibration reduction is increasing. In addition to long‐established passive systems, there are also active or adaptive solutions that can adapt to the vibration state of a structure and specifically reduce the vibrations that occur in the structure. The innovation potential here lies either in the optimization of the dynamic parameters of a passive solution and the achievement of these characteristic values for all relevant load conditions, or in the implementation of a semi‐active, active or hybrid vibration control. In the following, these measures will be described in more detail and illustrated by means of implementation examples (own expe‐rience and those described in the literature). The focus is on practical optimization approaches for passive systems and a description of active or adaptive systems, as well as their suitability for practical implementation. In addition to the general description and mode of operation, the selection of suitable actuators and control concepts will be considered in more detail.