Grundbau — Dynamik

1. Einleitung.- 1.1 Anwendungsgebiete der Dynamik im Grundbau.- 1.2 Häufig benutzte Begriffe und Formelzeichen.- 1.3 Behandelte Systeme, Aufgaben und Probleme.- 1.4 Grundbegriffe.- 1.41 Darstellung eines Schwingungsvorganges.- 1.411 Darstellung als Sinuslinie, Zusammensetzen harmonischer Schwingungen.- 1.412 Darstellung durch Vektoren.- 1.413 Komplexe Darstellung.- 1.42 Arten der Erregung.- 2. Schwingungssysteme mit konzentrierten Massen.- 2.1 Einfache harmonische Schwingungen.- 2.11 Freie Schwingungen.- 2.111 Ungedämpfte freie Schwingungen.- 2.112 Gedämpfte freie Schwingungen.- 2.12 Erzwungene Schwingungen.- 2.121 Erzwungene Schwingungen ohne Dämpfung.- 2.122 Erzwungene gedämpfte Schwingungen.- 2.13 Auswertung.- 2.131 Auswertung von Schwingweg-Amplitudenkurven.- 2.131.1 Auswertung bei konstanter Erregung.- 2.131.2 Auswertung bei quadratischer Erregung.- 2.132 Amplituden der Schwingungsgeschwindigkeit.- 2.132.1 Konstante Erregung.- 2.132.2 Quadratische Erregung.- 2.133 Amplituden der Schwingungsbeschleunigung.- 2.134 Leistungskurven.- 2.135 Amplituden der Kraft.- 2.14 Dämpfung.- 2.15 Einschwingvorgänge.- 2.16 Stoßerregung.- 2.17 Analogien zwischen mechanischen und elektrischen Schwingungen.- 2.2 Nichtharmonische Schwingungen.- 2.21 Gültigkeit der Schwingungsgleichung.- 2.22 Erfahrungen bei dynamischen Baugrunduntersuchungen.- 2.23 Berücksichtigung nichtlinearer Rückstellkräfte.- 2.24 Erzwungene, ungedämpfte nichtlineare Schwingungen.- 2.25 Erzwungene, gedämpfte Schwingungen mit nichtlinearer Rückstellkraft.- 2.3 Elastisch gestützte, schwingende starre Scheibe.- 2.31 Freie Schwingungen der elastisch gestützten Scheibe.- 2.311 Sonderfall: Symmetrie um die z-Achse.- 2.312 Sonderfall: Ungedämpfte Schwingungen.- 2.313 Sonderfall: Symmetrie um die z-Achse ohne Dämpfung.- 2.32 Erzwungene Schwingungen der elastisch gestützten Scheibe.- 2.321 Sonderfall: Symmetrie um die z-Achse.- 2.322 Sonderfall: Keine Dämpfung.- 2.323 Sonderfall: Keine Dämpfung, außerdem Symmetrie um die z-Achse.- 2.324 Abstimmung.- 2.4 Mehrmassensysteme.- 2.41 Freie Schwingungen.- 2.411 Freie ungedämpfte Schwingungen.- 2.42 Erzwungene Schwingungen.- 2.421 Ungedämpftes System.- 2.421.1 Konstante Erregung, angreifend an Masse m2.- 2.421.2 Quadratische Erregung, angreifend an Masse m2.- 2.421.3 Konstante Erregung, angreifend an Masse m1.- 2.421.4 Quadratische Erregung, angreifend an Masse m1.- 2.422 Gedämpftes System.- 2.422.1 Konstante Erregung, angreifend an Masse m2.- 2.422.2 Quadratische Erregung, angreifend an Masse m2.- 2.422.3 Konstante Erregung, angreifend an Masse m1.- 2.422.4 Quadratische Erregung, angreifend an Masse m1.- 2.422.5 Abstimmung von Zweimassensystemen.- 3. Homogene Systeme, Stabwerksdynamik.- 3.1 Das exakte Berechnungsverfahren der ungedämpften, freien Schwingungen.- 3.11 Längsschwingungen.- 3.12 Querschwingungen.- 3.121 Theoretische Grundlagen.- 3.122 Verfahren von Hohenemser-Prager.- 3.123 Nomogramme der Eigenwerte.- 3.124 Schwingungsformen des Balkens und Rahmens.- 3.124.1 Schwingungsformen des Balkens.- 3.124.2 Schwingungsformen des Rahmens.- 3.2 Näherungsverfahren zur Berechnung freier, ungedämpfter Schwingungen.- 3.21 Energiemethode.- 3.22 Verfahren von Ritz.- 3.23 Schrittweise Annäherung.- 3.24 Weitere Näherungsverfahren.- 3.241 Verfahren von Dunkerley.- 3.242 Verfahren der reduzierten Massen.- 3.25 Eigenfrequenzen kombinierter Belastungen.- 3.26 Eigenfrequenzen von Systemen verschiedener Steifigkeit.- 3.27 Weiterer Vergleich exakter Ergebnisse mit Näherungsberechnungen.- 3.271 Symmetrie.- 3.272 Antimetrie.- 3.28 Veränderliches Trägheitsmoment.- 3.3 Erzwungene ungedämpfte Schwingungen.- 3.31 Verfahren nach Hohenemser-Prager.- 3.32 Verfahren nach Kolgušek.- 4. Dynamik des Baugrundes.- 4.1 Eigenschaften des Baugrundes; angenommene Schwingungssysteme.- 4.11 Die schwingende Punktmasse auf dem federnden Untergrund.- 4.12 Schwingende Punktmasse auf dem elastisch-isotropen Halbraum.- 4.13 Dämpfung des Baugrundes durch Energieabstrahlung.- 4.14 Nichtlineare Baugrundfederung.- 4.15 Variable Masse.- 4.16 Zusammenfassung.- 4.161 Dynamisches Verhalten des Baugrundes.- 4.162 Unabhängige und abhängige Bodenkonstanten.- 4.163 Ubertragbarkeit der Versuchsergebnisse auf Bauwerke.- 4.2 Baugrunduntersuchungen.- 4.21 Allgemeines.- 4.22 Die verschiedenen Arten dynamischer und seismischer Baugrunduntersuchung.- 4.23 Untersuchungsapparaturen.- 4.231 Dynamisches Verfahren, Schwingungserreger.- 4.232 Dynamisches Verfahren, Meßapparatur.- 4.233 Seismisches Verfahren, Erregung.- 4.234 Seismisches Verfahren, Meßapparatur.- 4.24 Untersuchungsverfahren.- 4.241 Dynamisches Verfahren „am Ort“.- 4.241.1 Variation des Erregermaßes.- 4.241.2 Variation des Schwingergewichtes, der Grundfläche und der statischen Pressung.- 4.241.3 Kraft- und Phasenmessung.- 4.242 Dynamische Untersuchungen im Felde.- 4.243 Seismisches Verfahren.- 4.244 Kombination des dynamischen und seismischen Verfahrens.- 4.25 Zusammenfassung der Ergebnisse.- 4.3 Schwingungsverdichtung.- 4.31 Aufgaben und Probleme der Schwingungsverdichtung.- 4.32 Theorien über das Verhalten des Bodens bei Schwingungsverdichtung.- 4.321 Resonanztheorie von A. Hertwjg.- 4.322 Theorie über den Einfluß der Lastwechselzahl von Tschebotarioff.- 4.323 Theorie über den Einfluß der Beschleunigung von Mogami und Kubo.- 4.324 Versuch einer Deutung der bisherigen Ergebnisse.- 4.33 Verdichtungsverfahren und Verdichtungsgeräte.- 4.331 Konstruktive Einzelheiten eines Sprungrüttlers.- 4.332 Nachprüfung der erreichten Verdichtung.- 4.34 Theorie der Sprungrüttler.- 4.341 Sprungrüttler ohne abgefederte Masse.- 4.341.1 Schwingungsverdichter ohne abgefederte Masse auf starrer Unterlage.- 4.341.2 Besondere Schwingertypen.- 4.342 Schwingungsverdichter mit abgefedertem Motorblock.- 4.342.1 Die Sprungphase.- 4.342.2 Gedankenmodell des plastisch-elastischen Baugrundes.- 4.342.3 Ergebnisse der Untersuchungen an einem Schwingungsverdichter der Bauart Bohn & Kähler.- 4.342.4 Zusammenfassung der Ergebnisse.- 4.4 Schwingrammung.- 4.41 Theoretische Vorarbeiten.- 4.42 Praktische Erfahrungen.- 5. Zusammenfassung der Ergebnisse.- 5.1 Schwingungssysteme mit konzentrierten Massen.- 5.2 Homogene Systeme.- 5.3 Dynamik des Baugrundes.- 5.4 Verwickelte Schwingungssysteme.