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J. Zauner:
"Experimentelle und numerische dynamische Untersuchung elastoplastischer Schubrahmen mit Sekundärstrukturen";
Betreuer/in(nen): R. Heuer, C. Adam; Institut für Allgemeine Mechanik, 2000.

Bei Erdbebeneinwirkungen sind Bauwerke großen seismischen Beanspruchungen ausgesetzt. Die Erdbebenwellen werden über die Fundamente in das Bauwerk eingeleitet, dessen dynamische Antwort von der Primärstruktur (Haupttragwerk), der Sekundärstruktur (z.B. Aufzüge, Steigstränge, Notstromaggregate oder abgehängte Decken) und dem Wechselspiel zwischen diesen beiden Komponenten abhängt. Wie man aus Erfahrungen von Starkbeben der letzten Zeit (z.B. Northridge, USA; Kobe, Japan) weiß, ist der sorgfältigen konstruktiven Ausbildung von Sekundärstrukturen bisher zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt worden. Im Rahmen dieser Diplomarbeit sollen das dynamische Verhalten von Sekundärstrukturen sowie deren Wechselwirkung mit einer Primärstruktur, die elastisches oder elastoplastisches Materialverhalten aufweist, untersucht werden. Die Experimente werden an kleinmaßstäblichen Modellen im Maßstab 1:20 durchgeführt. Als Vergleichsbauwerk wird ein mehrstöckiges Gebäude herangezogen, dessen Primärstruktur durch eine ebene, dreistöckige, elastoplastische Rahmenkonstruktion modelliert wird. Die Sekundärstruktur wird durch einen Einmasseschwinger idealisiert, der an der Rahmenkonstruktion befestigt ist und linear elastisches Materialverhalten aufweist. Die Modelle werden in verschiedenen Konfigurationen einerseits harmonisch, andererseits durch Zufallsprozesse (Erdbeben) erregt. Den experimentellen Ergebnissen werden jene aus numerischen Vergleichsrechnungen gegenübergestellt.

In case of earthquakes buildings are exposed to severe seismic excitations. The dynamic response of the buildings depends on their primary structure (i.e. main supporting struc-ture), their secondary structure (e.g. elevators, fire escapes, emergency power plants) and the interaction between the two of them. From disastrous earthquakes in the past (e.g. Northridge, USA; Kobe, Japan) it is well known that there is a lack in the design of secondary structures to resist seismic loads. The objective of this Master´s Thesis is to investigate the dynamic behaviour of secon-dary structures and their interaction with a primary structure which may behave in an elastic respectively elastic-plastic way. The experiments are conducted at small-scale models that represent a multi-storey building. The primary structure is given by a plane, three-storey elastic-plastic shear frame, the secondary structure by an linear elastic SDOF-system which is attached to one of the rigid beams of the shear frame. Varying the model´s configuration the support of the shear frame is excited sinusoidally on the one hand. On the other hand, the structural model is excited by random processes (i.e. earthquakes). The results of the experiments are compared with those obtained by numerical calculations.