Rütteltests und Modelle zur Vorhersage von Erdbebenschäden an Gebäuden
Erzwungene Vibrationstests geben Aufschluss über das dynamische Verhalten von Gebäudesystemen. Dabei wird das Gebäude mit einem so genannten Vibrationsgenerator von oberen Etagen aus gerüttelt, und Beschleunigungsmesser, die überall im Gebäude installiert sind, dokumentieren die resultierenden strukturellen Vibrationen. Schließlich werden diese Beschleunigungen mittels digitaler Signalverarbeitung ausgewertet, um die strukturellen dynamischen Eigenschaften zu bestimmen. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts FORAGAINST (Forced vibration testing and seismic fragility assessment of instrumented structures) führten Forscher in situ dynamische Tests an Stahlbeton- und Stahlgebäuden in der Türkei durch, in denen dauerhaft Instrumente installiert sind, um die Dynamik bei künftigen Erdbeben aufzuzeichnen. Die Tests erfolgten an einem vierstöckigen Wohnheim/Schulgebäude aus Stahlbeton in Bolu nahe der nordanatolischen Verwerfung, einem vierstöckigen Bürogebäude aus Stahlbeton in Istanbul, einem sechsstöckigen Wohngebäude aus Stahlbeton in Antakya und einem sechsstöckigen Wohnheim aus Gussbeton in Ankara. Anhand der ermittelten strukturellen Eigenschaften validierten und kalibrierten die Forscher ihre hochmodernen Finite-Elemente-Modelle. Mit den Modellen wurden auch probabilistische seismische Risikobewertungsinstrumente in Form von Fragilitätskurven für Gebäude entwickelt, in denen die Instrumente dauerhaft installiert sind. Erdbeben sind schwer vorherzusagen und können verheerende Folgen haben. Damit wächst auch das Interesse an prädiktiven Instrumenten, um die Sicherheit von Gebäuden im Vorfeld zu beurteilen. Das Projekt FORAGAINST leistet damit einen wichtigen Beitrag, um Gebäude künftig mit Sensoren zur Überwachung struktureller Vibrationen auszustatten.
Schlüsselbegriffe
Gebäude, Vibration, FORAGAINST, dynamische Eigenschaften, dynamische Tests, Erdbeben, Überwachung
