Zeitbereichsformulierungen instationärer Windlasten infolge böigem Wind für Schädigungsanalysen hoher Bauwerke

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Hohe, schlanke Bauwerke, wie Hochhäuser, abgespannte Maste, Kamine, Windkraftanlagen etc. weisen häufig ein ausgeprägt nichtlineares Tragverhalten auf: bei Abspannungen infolge des Seildurchhangs, durch Effekte nach Theorie 2. Ordnung, durch werkstoffliche Nichtlinearitäten, wie z.B. Aufreißen des Betons (Zustand II), Auftreten plastischer Verformungen etc. Darüber hinaus treten bei der aerodynamischen Übertragung der Windgeschwindigkeit auf Winddruck oder -kraft nichtlineare Übertragungseffekte auf, die ggf. eine Untersuchung im Zeitbereich nötig machen. Hauptziel des Vorhabens ist es, die nichtlinearen Effekte der aerodynamischen Übertragung der Windgeschwindigkeit auf Winddruck oder -kraft im Zeitbereich zu beschreiben. Übliche Zeitbereichsmodelle beschreiben die Übertragung von Windgeschwindigkeit zu Windkraft mittels quasi-stationärer Annahmen. Instationäre Zeitbereichsmodelle, die auch vergangene Strömungszustände berücksichtigen versprechen dagegen eine deutlich bessere Approximation der auftretenden Windkräfte. Sie sind Voraussetzung für eine realistische Beschreibung fluktuierender BöenWindlasten, die für Ermüdungsuntersuchungen nichtlinearer Systeme benötigt werden. Die Methoden sollen durch Naturmessungen am bestehenden 344 m hohen Messmast abgesichert werden.