Bauelementdynamik

Bauelementdynamik bezeichnet in der Bau- und Strukturtechnik die Untersuchung des zeitabhängigen Verhaltens einzelner Bauelemente wie Träger, Stützen, Platten und Verbindungen unter dynamischen Lasten. Ziel ist es, Reaktionen auf Erschütterungen, Schwingungen oder seismische Anregungen zu beschreiben, zu prognostizieren und zu beeinflussen.

Grundlage ist ein dynamisches Systemmodell, oft als Massen-Feder-Dämpfer-System oder als Finite-Elemente-Modell. Zentrale Größen sind Massen, Steifigkeiten, Dämpfungen, Eigenwerte sowie Modenformen. Wichtige Konzepte sind natürliche Frequenzen, Dämpfung und das zeitliche oder frequenzabhängige Antwortverhalten, einschließlich der Basstransferfunktionen.

Methoden umfassen analytische Ansätze, Zeit- und Frequenzbereichsanalyse, experimentelle Modalanalyse und Systemidentifikation. Typische Dämpfungen sind viscose, proportional (Rayleigh) und hysteretisch. Nichtlinearitäten, Randbedingungen und Kopplungen zwischen Bauteilen werden berücksichtigt, insbesondere bei großen Verformungen.

Anwendungen reichen von Erdbeben- und Windlasten über Maschinenfundationen bis zur Schalldämmung und Bauwerkskomfort. Bauelementdynamik liefert Grundlagen für Entwurf, Nachweis, Dimensionierung sowie für die Implementierung von Dämpfern oder isolierten Bauteilen.