Modalanalyse eines 14-stöckigen Gebäudes mithilfe des Rayleigh-Verfahrens

Bachelorarbeit aus dem Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Bauingenieurwesen, Technische Universität Berlin, Sprache: Deutsch, Abstract: In der Bachelorarbeit wird das Schwingungsverhalten eines 14-stöckigen Gebäudes untersucht. Das Ziel ist es, mit der bestehenden Berechnungsmethode akzeptable Lösungen der Frequenz zu erhalten. Das Wohngebäude wird anhand von zwei Ebener-Rahmensysteme für zwei unterschiedliche Richtungen modelliert. Das Rahmensystem ist aus Rahmen mit unterschiedlichen Höhen aufgebaut. Mithilfe des Weggrößenverfahrens lässt sich die Ersatzsteifigkeit jeder Etage berechnen. Die Ersatzsteifigkeiten der Etagen bilden zusammen die Steifigkeit des Gesamttragwerks. Der Eigenfrequenz entspricht das Verhältnis von Steifigkeit zu Masse.

Mit dem Rayleigh-Verfahren können Eigenfrequenzen ohne übermäßigen Aufwand ermittelt werden, wobei eine sinnvolle Schwingungsform für ein diskretes System abgeschätzt wird. Des Weiteren wurden zwei alternativen Schwingungsform eingesetzt, um die Anwendbarkeit des Rayleigh-Verfahrens weiterhin zu überprüfen, eine anhand der 1. Eigenform und eine auf Grundlage der 2. Eigenform. Die ermittelten Lösungen wurden anschließend per Iteration verbessert und auf diese Weise konnten mögliche Näherungslösungen erarbeitet werden.