Seismische Beanspruchung von Konstruktionen

  • Konstantin Meskouris
  • Klaus-G. Hinzen
  • Christoph Butenweg
  • Michael Mistler
Chapter

Zusammenfassung

In den beiden ersten Kapiteln wurden die wichtigsten Zusammenhänge aus der Baudynamik und der Ingenieurseismologie erläutert und Werkzeuge zusammengestellt, die in diesem Kapitel auf konkrete Fälle zur rechnerischen Erfassung der seismisch induzierten Beanspruchung von Tragwerken angewendet werden. Wegen ihrer besonderen Bedeutung für die Praxis beziehen sich die Herleitungen und Beispiele dieses Kapitels vor allem auf mehrstöckige Gebäude, deren Aussteifung für Horizontallasten durch senkrecht stehende ebene Scheiben erfolgt, wie z.B. biegesteife Rahmen, Stahlbetonwände oder Fachwerkscheiben. Auch hier wird eine Reihe von Rechenprogrammen vorgestellt und ihr Gebrauch anhand von Zahlenbeispielen erläutert. Im Mittelpunkt dieses Abschnitts stehen allgemein anwendbare Verfahren und Algorithmen, während normenrelevante Annahmen, Formeln und Zahlenwerte im Zusammenhang mit den im Kapitel 4 erläuterten normengestützten Entwurfs- und Nachweisverfahren gebracht werden.

This is a preview of subscription content, log in to check access.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur Kapitel 3

  1. Antes, H.: Boundary element methods in dynamic interaction problems, Minisymposium 2: Randelemente in der Dynamik, GAMM-Tagung Leipzig 1992. Z. angew. Math. Mech. 73, T63-T67, 1993.MATHCrossRefGoogle Scholar
  2. Antes, H., von Estorff, O.: Seismic response amplification due to topographic influences. Proc. 9th. World Conf. Earthquake Engineering, Vol.III, 411–416. Tokyo/Kyoto, 1988.Google Scholar
  3. ATC-40: Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings. Applied Technology Council, Vol. 1, 1996.Google Scholar
  4. Bachmann, H., Lang, K.: Zur Erdbebensicherung von Mauerwerksbauten. IBK Bericht Nr. 274, ETH Zürich, Mai 2002.Google Scholar
  5. Banon, H., Biggs, J.M., Irvine, H.M.: Seismic Damage in Reinforced Concrete Frames. ASCE J. Struct. Div. Vol. 107, 1981.Google Scholar
  6. Beer, G.: Programming the boundary element method. Wiley, 2001.Google Scholar
  7. Bode, Ch.: Numerische Verfahren zur Berechnung von Baugrund-Bauwerk-Interaktion im Zeitbereich mittels Greenscher Funktionen für den Halbraum. Veröffentlichungen des Grundbauinstitutes der Technischen Universität Berlin, Heft 28, 2000.Google Scholar
  8. Brebbia, C.A., Telles, J.C.F. & Wrobel, L.C.: Boundary Element Techniques. Springer-Verlag, Berlin/New York, 1984.MATHGoogle Scholar
  9. Chopra, A.K.: Dynamics of Structures, Theory and Applications to Earthquake Engineering. Prentice Hall, 2001.Google Scholar
  10. Clough, R.W., Penzien, J.: Dynamics of Structures. McGraw-Hill Kogakusha, Tokyo, 1975.MATHGoogle Scholar
  11. DIN 4149: Bauten in deutschen Erdbebengebieten. Normenausschuss Bauwesen (NABau) im Deutsches Institut für Normung e.V., Beuth-Verlag, Berlin, April 2005.Google Scholar
  12. DIN EN 1998–1: Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben – Teil 1: Grundlagen, Erdbebeneinwirkungen und Regeln für Hochbauten, Deutsche Fassung EN 1998–1:2004+AC:2009, Deutsches Institut für Normung (DIN), Berlin, Dezember 2010.Google Scholar
  13. DIN EN 1998–1/NA: Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter, Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben – Teil 1: Grundlagen, Erdbebeneinwirkungen und Regeln für Hochbauten, Deutsches Institut für Normung (DIN), Berlin, Januar 2011.Google Scholar
  14. EUROSEISRISK: http://euroseis.civil.auth.gr, 2001.
  15. Fajfar, P. , Drobnič, D.: Nonlinear seismic analysis of the ELSA buildings, Proc. 11th European Conference on Earthquake Engineering, Paris. CD-ROM, Balkema, Rotterdam, 1998.Google Scholar
  16. Fajfar, P.: Capacity spectrum method based on inelastic demand spectra. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 28, 1999.Google Scholar
  17. FEMA 273: NEHRP guidelines for the seismic rehabilitation of buildings. Federal Emergency Management Agency. Washington, D.C., USA, 1997.Google Scholar
  18. FEMA 274: NEHRP commentary on the guidelines for the seismic rehabilitation of buildings. Federal Emergency Management Agency. Washington, D.C., USA, 1997.Google Scholar
  19. FEMA 356: Prestandard and Commentary for the seismic rehabilitation of buildings. American Society of Civil Engineers (ASCE), Reston, VA., USA, 2000.Google Scholar
  20. Gaul, L., Fiedler, Ch.: Methode der Randelemente in Statik und Dynamik. Vieweg-Verlag, Braunschweig/Wiesbaden, 1997.MATHGoogle Scholar
  21. Hirschauer, R.: Kopplung von Finiten Elementen mit Rand-Elementen zur Berechnung der dynamischen Baugrund-Bauwerk-Interaktion. Veröffentlichungen des Grundbauinstitutes der Technischen Universität Berlin, Heft 31, VDI-Verlag, 2001.Google Scholar
  22. Korenev, B.G., Rabinovic, I.M.: Baudynamik. Berlin, VEB Verlag für Bauwesen, 1980.Google Scholar
  23. Lu, S.: Mauerwerk und Erdbeben, Bemessungsansätze, aktuelle Forschung und Normungslage in Europa. Mauerwerk Kalender, Ernst & Sohn, 2010.Google Scholar
  24. Lybas, J., Sozen, M.A.: Effect of Beam Strength and Stiffness on Dynamic Behaviour of Reinforced Concrete Rectangular and T-Beams. EERC Report 76–2, Berkeley, California, 1976.Google Scholar
  25. Mahin, S.A., Bertero, V.V.: RCCOLA- A Computer Program for Reinforced Concrete Column Analysis. Department of Civil Engineering, University of California, Berkeley, August 1977.Google Scholar
  26. Mattock, A.H.: Diskussionsbeitrag zu “Rotational Capacity of Reinforced Concrete Beams” von W.G. Corley. Journal of the Structural Division, ASCE, Vol. 93(2), 519–522, 1967.Google Scholar
  27. Meskouris, K., Krätzig, W.B., Elenas, A., Heiny, L., Meyer, I.F.: Mikrocomputerunterstützte Erdbebenuntersuchung von Tragwerken. Wiss. Mitteilungen des SFB 151, Ruhr-Universität Bochum, Heft Nr. 8, Februar 1988.Google Scholar
  28. Mistler, M.: Verformungsbasiertes seismisches Bemessungskonzept für Mauerwerksbauten. Dissertation, Lehrstuhl für Baustatik und Baudynamik, RWTH-Aachen, 2006.Google Scholar
  29. Mistler, M., Butenweg, C., Fehling, E., Stürz, J.: Verformungsbasierte seismische Bemessung von Mauerwerksbauten auf Grundlage zyklischer Schubwandversuche. Bauingenieur, DACH-Einlage, S. 1–11, März 2007.Google Scholar
  30. Newmark, N. M., Hall, W. J.: Earthquake spectra and design. EERI, Berkley, 1982.Google Scholar
  31. Noh, S.-Y.: Beitrag zur numerischen Analyse der Schädigungsmechanismen von Naturzugkühltürmen. Dissertation, RWTH Aachen, Schriftenreihe des Lehrstuhls für Baustatik und Baudynamik, Heft 01/1, 2001.Google Scholar
  32. Park, Y.J., Ang, A.H-S.: Mechanistic Seismic Damage Model for Reinforced Concrete. Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 111, Nr. 4, S. 722–739, 1985.CrossRefGoogle Scholar
  33. Penelis, G.G., Kappos, A.J.: Earthquake Resistant Concrete Structures. E & FN Spon, London, 1997.Google Scholar
  34. Pflanz, G.: Numerische Untersuchung der elastischen Wellenausbreitung infolge bewegter Lasten mittels der Randelementmethode im Zeitbereich. Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 18 Mechanik/Bruchmechanik, Nr. 265, 2001.Google Scholar
  35. Pitilakis, K.: EUROSEIS-RISK: Seismic Hazard Assessment, Site Effects and Soil Structure Interaction Studies in an Instrumented Basin/European Commission, Research DirectorateLiteratur General. URL http://euroseis.civil.auth.gr/ (EVG1-CT-2001–00040). – Forschungsbericht – Elektronische Ressource, 2005.
  36. Plaßmann, B., Kirsch, F., Löhr, M. Vittinghoff, T. (1999): Implementierung infiniter Elemente im ANSYS Open System und deren Anwendungen bei Halbraumberechnungen in der Geotechnik. 17. CAD-FEM USERS MEETING in Sonthofen, 1999.Google Scholar
  37. Prakash, V., Powell, G.H., Campbell, S. (1993): DRAIN-2DX, Base Program Description and User Guide Version 1.10. Report No. UCB/SEMM-93/17, University of California, Berkeley, November 1993.Google Scholar
  38. Priestley, M.J.N, Park, R.: Strength and ductility of concrete bridge columns under seismic loading. ACI Struct. Journal, Vol. 84, Nr.1, S. 61–76, 1987.Google Scholar
  39. Saiidi, M., Sozen, M.: Simple and complex models for nonlinear seismic response of reinforced concrete structures. Report, 1979.Google Scholar
  40. Sasani, M., Kiureghian, A.: Fragility of reinforced concrete structural walls: displacement approach. Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 127 (2), 219–228, 2001.CrossRefGoogle Scholar
  41. Sirtori, S., Maier, G., Novati, G., Miccoli, S.: A Galerkin symmetric boundary element method in elasticity: formulation and implementation. Int. J. Num. Methods in Eng., 35, 255–282, 1992.MathSciNetMATHCrossRefGoogle Scholar
  42. Sudhakar, A.: ULARC - Computer Program for Small Displacement Elasto-Plastic Analysis of Plane Steel and Reinforced Concrete Frames. Report No. CE/299–561, University of California, Berkeley, December 1972.Google Scholar
  43. Sudhakar, A., Powell, G.H., Orr, G., Wheaton, R.: ULARC: Small Displacements Elasto- Plastic Analysis of Plane Frames. User’s Manual, 1972.Google Scholar
  44. Valles, R.E., Reinhorn, A,M., Kunnath, S.K., Li, C., Madan, A.: IDARC 2D Version 4.0 – A Computer Program for the Inelastic Damage Analysis of Buildings. Technical Report NCEER- 96–0010, National Center for Earthquake Engineering Research, SUNY Buffalo 1996.Google Scholar
  45. Vidic, T. Fajfar, P., Fischinger, M.: Consistent inelastic design spectra: strength and displacement. Earthquake Engineering and structural Dynamics, Vol. 23, 1994.Google Scholar
  46. von Estorff, O., Firuzziaan, M.: Coupled BEM/FEM approach for nonlinear soil/structure interaction. Eng. Analysis with Boundary Elements 24 (10), 715–725, Elsevier, 2000.MATHCrossRefGoogle Scholar
  47. Weitkemper, U.: Zur numerischen Untersuchung seismisch erregter Hochbauten mit Aussteifungssystemen aus Stahlbetonwandscheiben. Dissertation, RWTH Aachen, Schriftenreihe des Lehrstuhls für Baustatik und Baudynamik, Heft 00/1, 2000.Google Scholar
  48. Wolf, J.P.: Foundation vibration analysis using simple physical models. Prentice Hall, 1994Google Scholar

Copyright information

© Vieweg+Teubner Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011

Authors and Affiliations

  • Konstantin Meskouris
  • Klaus-G. Hinzen
  • Christoph Butenweg
  • Michael Mistler

There are no affiliations available

Personalised recommendations