Fundamentale Überlegungen zum Design von nichtlinearen viskosen Dämpfern

Ein Erratum wurde für diesen Artikel in Earthquake Engineering and Structural Dynamics 2000; 29(7):1076 veröffentlicht. In diesem Papier werden zwei miteinander verbundene Probleme in Bezug auf das Design von nichtlinearen viskosen Dämpfern betrachtet: strukturelle Geschwindigkeiten und äquivalente viskose Dämpfung. Da die Wirksamkeit von nichtlinearen viskosen Dämpfern stark von den Betriebs­geschwindigkeiten abhängt, ist es wichtig, zuverlässige Schätzungen der tatsächlichen Geschwindigkeit im Gerät zu haben. Dies sollte auf der tatsächlichen relativen strukturellen Geschwindigkeit basieren und nicht auf der häufig missbrauchten spektralen Pseudogeschwindigkeit. Das liegt daran, dass spektrale Pseudogeschwindigkeiten (PSV) auf Entwurfsverschiebungen (Sv=ω0Sd) basieren und somit grundlegend von der tatsächlichen relativen strukturellen Geschwindigkeit abweichen. Dieses Papier untersucht den Unterschied zwischen diesen beiden Geschwindigkeiten und schlägt, basierend auf einer umfassenden Studie historischer Erdbebenbewegungen, empirische Beziehungen vor, die es dem Designer ermöglichen, die bekannte spektrale Pseudogeschwindigkeit in eine tatsächliche relative strukturelle Geschwindigkeit für den Einsatz im Design umzuwandeln. Die gegenwärtigen Richtlinien für die Gestaltung struktureller Systeme mit ergänzenden Dämpfungs­geräten empfehlen nichtlineare statische Analyseverfahren, die darauf basieren, geschwindigkeitsabhängige Geräte­eigenschaften in äquivalente viskose Dämpfungs­eigenschaften anhand eines äquivalenten Energieverbrauchansatzes umzuwandeln. Aufgrund der nichtlinearen Geschwindigkeitsabhängigkeit von ergänzenden Geräten wird in diesem Papier ein alternativer Ansatz zur Umwandlung von Energie­dissipation in äquivalente viskose Dämpfung vorgeschlagen, der auf Überlegungen zum Energieverbrauch basiert. Das Konzept einer normalisierten Dämpferkapazität (ϵ) wird dann eingeführt und ein einfaches Designverfahren, das die leistungsäquivalente lineare Dämpfung basierend auf tatsächlichen strukturellen Geschwindigkeiten integriert, wird vorgestellt. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.