Analyse linearer Frequenz‐Sweeps bei krafterregter Schwingungsanregung von Eisenbahnbrücken

Zusammenfassung Bei der dynamischen Simulation von Zugüberfahrten über Eisenbahnbrücken im Hochgeschwindigkeitsbereich zeigt sich häufig eine erhebliche Diskrepanz zwischen berechnetem und real gemessenem Systemverhalten, insbesondere hinsichtlich der vertikalen Brückenbeschleunigungen. Für diesen Unterschied können vereinfachte Rechenmodelle verantwortlich gemacht werden, denen zugunsten einfacher Handhabung konservative Annahmen zugrunde liegen. Als ein maßgebender Einflussfaktor gilt das Lehr'sche Dämpfungsmaß des Brückentragwerks. Oftmals ist eine experimentelle Bestimmung an realen Tragwerken erforderlich, weil die im aktuell gültigen Eurocode angegebene Größe als untere Grenze gilt. Der vorliegende Beitrag untersucht die Frage, inwieweit die in dynamischen Versuchen eingesetzte Sweep‐Rate einen Einfluss auf die Bestimmung des Dämpfungsmaßes ausübt. Es wird gezeigt, dass eine ungeeignet gewählte Sweep‐Rate zu systematischen Verzerrungen führt, die bei Anwendung üblicher Auswertungsverfahren eine nicht konservative, d. h. zu hohe Abschätzung des realen Dämpfungsmaßes zur Folge haben. Aufbauend auf den gewonnenen Erkenntnissen wird ein Fehlerkriterium formuliert, aus dem eine empfohlene maximale Sweep‐Rate abgeleitet wird. Zudem wird gezeigt, wie aus verzerrten Messdaten aufgrund einer zu hohen Sweep‐Rate das tatsächlich zugrunde liegende Dämpfungsmaß rekonstruiert werden kann.