Aspekte zur Punkt- und Linienquellenthematik bei künstlicher Schwingungsanregung mittels Schwingungsgeneratoren

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16. D-A-CH Tagung Erdbebeningenieurwesen & Baudynamik

Für die Tagung im September 2019 verfassten unsere Experten Michael Österreicher und Wolfgang Unterberger einen Beitrag zum Schwerpunkt „Erdbebeningenieurwesen & Baudynamik“.

Im Rahmen der Errichtung neuer Bahnstrecken stellen Erschütterungs- bzw. Körperschallprognosen einen integralen Bestandteil der Planung dar. Bereits in der Planungsphase müssen entsprechende Gegenmaßnahmen (wie z.B. Masse-Feder Systeme) berücksichtigt werden, da diese wesentlichen Einfluss auf die Dimensionierung wie z.B. den Ausbruchsquerschnitt bei Tunnels haben können. Diese Vorbemessungen erfolgen zumeist mittels geodynamischer Versuchs- und Modellrechnungsverfahren. Untersuchungen, welche im Vorfeld der Errichtung stattfinden, sind jedoch mit zahlreichen Unsicherheiten behaftet, sodass Verifikationsmessungen nach Fertigstellung des Rohbaus bei Tunnelbauwerken bzw. des Unterbaus bei freien Strecken notwendig sind, um die zuvor geplanten Maßnahmen nochmals zu überprüfen. Dazu werden z.B. künstliche Schwingungen mittels Schwingungsgeneratoren am Rohbau des Tunnels bzw. Unterbau angeregt und zeitgleiche Schwingungsmessungen an der Quelle bzw. in naheliegenden Anrainerobjekten durchgeführt. Zur Schwingungsanregung stehen dazu meist Schwingungserreger aus dem Bereich der Explorationsseismik zur Verfügung. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, dass Anregungen mittels Schwingungsgeneratoren, anders als dies Zugsanregungen darstellen, als Punktquelle zu betrachten sind.

In der vorliegenden Arbeit wird diese Problematik der Punkt- und Linienquellencharakteristik unterschiedlicher Anregungen im Detail untersucht. Es wird ein Verfahren vorgestellt, mit welchem eine Umrechnung der mittels Schwingungsgenerator ermittelten Immissionen in reale Zugsimmissionen möglich ist. Dabei werden, unter Berücksichtigung der lokalen Admittanzen bzw. der Übertragungsfunktionen, die Messungen mittels Superposition in entsprechende, dem Zug vergleichbare, Linienquellen, umgerechnet.

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