Vergrößerung der Strukturdämpfung

Fast alle Schwingungsphänomene können durch eine Vergrößerung der Dämpfung beherrscht werden. Zum Thema Auswirkung der Vergrößerung der Dämpfung wurden in den dynamischen Grundlagen bereits das Wesentliche gesagt. Zur Erinnerung sei hier noch einmal das Diagramm mit den Vergrößerungsfunktionen gezeigt werden (Bild 1):


Bild 1: Vergrößerungsbeiwert sinkt mit steigender Dämpfung

Man erkennt deutlich, dass eine Erhöhung der Dämpfung die Resonanzamplitude reduziert. Die Größe der Resonanzamplitude beträgt: . Eine Vergrößerung der Dämpfung reduziert also die Resonanzamplitude drastisch. Zunächst wird man daher versuchen, die im System vorhandene Dämpfung zu vergrößern. Dies ist z.B. möglich durch planmäßiges Aktivieren von Reibungskräften im Tragwerk selbst oder durch Herstellen z.B. von Schraubverbindungen die nicht sehr hoch vorgespannt sind, um Bewegungen der Verbindung zu erlauben, d.h. Reibung zu aktivieren.

Schwingende Seile lassen sich oft durch einfache, reibungserhöhende Maßnahmen dämpfen. In Bild 2 sind unterschiedliche Möglichkeiten dargestellt. Die einfachste Lösung ist das Spannen eines Hilfsseils quer zur Seilebene. Dieses Hilfsseil wird am unteren Ende frei über einen Holzbalken geführt und durch einen daran hängenden Eimer o.ä. versehen. Die Bewegung des Seiles über den Holzbalken bei schwingendem Seil erzeugt sehr viel Reibung, d.h. Verlustarbeit, dass Seilschwingungen damit in der Regel sofort verschwinden. Diese Lösung wird oft als Notmaßnahme vorgesehen.

Bild 2: Möglichkeiten zur Erhöhung der Seildämpfung

Der sog. Stockbridgedämpfer (Hundeknochen) wird häufig an Freileitungsseilen zur Verhinderung wirbelerregter Schwingungen vorgesehen. Er wirkt sowohl bei translatorischer als auch bei rotatorischer Bewegung des Aufhängepunktes. Die Energie wird über die Biegung eines Drahtseils hervorgerufen, das die beiden Endmassen abfedert. Hierbei werden starke Reibungskräfte zwischen den einzelnen Drähten des Drahtseils hervorgerufen. Wenn Ketten verwendet werden, sollten diese möglichst schwer sein, um große Reibung in den Kettengelenken zu erzeugen. Die girlandenartige Abhängung der Ketten soll verschiedene Eigenfrequenzen ansprechen. Häufig reicht es auch die Kette senkrecht herunterhängen zu lassen.

Wenn die Aktivierung zusätzlicher Reibung nicht ausreicht, müssen Zusatzdämpfer angeordnet werden. DIese werden in weiteren Sonderkapiteln (behandelt. Siehe dazu die Menüpunkte unter Beherrschen. Zusatzdämpfungen können gegen einen Festpunkt oder relativ gegen eine im Tragwerk angeordnete schwingende Zusatzmasse ausgebildet werden. Da die Energiezufuhr aus dem Wind klein ist (die großen Schwingamplituden entstehen durch Resonanzwirkung), reichen oft schon kleinere Dämpfungsmaßnahmen aus, um die Schwingungsamplituden wirkungsvoll zu verkleinern. Die Dämpfung gegen einen Festpunkt stellt in vielen Fällen eine einfache, kostengünstige Maßnahme dar. So können z.B. schlanke Kamine mit Stoßdämpfern gegen ein benachbartes Gebäude oder durch Seilstörabspannungen gegen ein Fundament verankert werden.