Samstag, 18. November 2017

Tacoma-Narrows-Brücke


Einsturz der Tacoma-Narrows Brücke

Im Jahr 1940 stürtze die im Hauptfeld 850m lange Hängebrücke über einen Seitenarm des Puget Sounds im US Bundesstaat Washington nach mehrere Stunden dauernden Torsions- und Biegeschwingungen ein.

In unmittelbarer Folge dieses Schadensfalles wurde beispielsweise die Bronx-Whitestone Brücke in New York durch zusätzliche Fachwerkträger verstärkt.

Mit dem Einsturz der Tacoma-Narrows Brücke im Jahr 1940 ist auch im Bauingenieurwesen erkannt worden, welche zentrale Rolle aeroelastische Phänomene wie das Brückenflattern beim Entwurf schlanker Brücken einnehmen.

Die Umströmung eines kantigen Brückenprofils kann wegen der vielfältigen Strömungsabrisse jedoch nicht mehr analytisch erfasst werden. Die Abhängigkeit der Luftkräfte von den Verschiebungen ist besonders bei nicht-stromlinienförmigen Brückenprofilen nichtlinear. Auch wenn nach Berücksichtigung der Nichtlinearitäten, wie z.B. beim transsonischen Flattern im Flugzeugbau, nur mit begrenzten Flatteramplituden zu rechnen wäre, will man Brückenflattern kategorisch ausschließen. Üblicherweise werden deshalb die Kraft-Verschiebungsbeziehungen linearisiert mittels experimentell oder neuerdings numerisch für den jeweiligen Brückenquerschnitt ermittelter Derivativa beschrieben. Diese Vorgehensweise wurde durch experimentelle Untersuchung verschiedenster Brückenprofile immer wieder gerechtfertigt. Im Gegensatz zu stromlinienförmigen Profilen sind bei kantigen Brückenprofilen auch Flatterschwingungen mit einem Freiheitsgrad möglich

 

Seite aktualisiert: Montag, 25. Mai 2009