Einfluss der Dämpfungsmodellierung auf die Beschleunigungsantwort eines erdbebenerregten Stahlrahmens

Im Rahmen einer Fallstudie befasst sich dieser Aufsatz mit der Auswirkung unterschiedlicher Dämpfungsansätze auf die berechnete Beschleunigungsantwort eines ebenen, regelmäßigen elastischen Stahlrahmens unter Erdbebenanregung. Es wird dabei nicht nur, so wie im Erdbebeningenieurwesen üblich, die Vergrößerung der horizontalen Bodenbeschleunigung betrachtet, sondern zusätzlich auch die Vergrößerung der vertikalen Bodenbeschleunigung. Die Ergebnisse zeigen, dass bei der Verwendung von Rayleigh‐Dämpfung gemäß der ingenieurmäßigen und wissenschaftlichen Praxis die vertikale Bodenbeschleunigung rechnerisch nur sehr wenig vergrößert wird, da die vertikalen Moden zu stark gedämpft werden. Das erklärt die bisherige Annahme, dass die Vergrößerung der vertikalen Beschleunigung vernachlässigbar ist. Im Gegensatz dazu wird mit Rayleigh‐Dämpfung auf Grundlage der effektiven vertikalen Massenpartizipation sowohl die horizontale als auch die vertikale Tragwerksbeschleunigung überschätzt. Die Implementierung der inhärenten Dämpfung im Rechenmodell in Form von modaler Dämpfung führt hingegen zu einer realistischen rechnerischen Vorhersage der Beschleunigungsantwort in beiden Richtungen.