Windbeanspruchungen bilden für textile Konstruktionen aufgrund ihres geringen Eigengewichts die maßgebende Belastung. Insbesondere instationäre turbulente Windfluktuationen können bei diesen Tragwerken zu Schwingungserscheinungen führen. Die Fluid-Struktur Wechselwirkungssimulation bietet die Möglichkeit das dynamische Tragverhalten solcher Konstruktionen wirklichkeitsnah erfassen zu können. Für dieses Berechnungskonzept ist es notwendig das turbulente Windfeld innerhalb einer numerischen Strömungsumgebung zu modellieren. In dieser Arbeit wird eine Methode entwickelt und umgesetzt, wie eine atmosphärische Grenzschichtströmung innerhalb einer numerischen Strömungssimulation mit einer für die Gebäudeaerodynamik ausreichende Genauigkeit realisiert werden kann. Aufbauend auf dieser Grundlage wird die numerische Windumgebung für die numerische Untersuchung eines bereits gebauten 29 m großen Membranschirms mithilfe der Fluid-Struktur-Interaktionsmethode angewendet. Anschließend wird die Tragwerksantwort des 29m-Schirms mittels der FSI-Simulation berechnet und experimentellen Ergebnissen gegenübergestellt.     «

Windbeanspruchungen bilden für textile Konstruktionen aufgrund ihres geringen Eigengewichts die maßgebende Belastung. Insbesondere instationäre turbulente Windfluktuationen können bei diesen Tragwerken zu Schwingungserscheinungen führen. Die Fluid-Struktur Wechselwirkungssimulation bietet die Möglichkeit das dynamische Tragverhalten solcher Konstruktionen wirklichkeitsnah erfassen zu können. Für dieses Berechnungskonzept ist es notwendig das turbulente Windfeld innerhalb einer numerischen Strömu...     »

The sensitivity of membrane structures to wind loads due to their flexibility and the reduction of inertial masses raises the question of their behavior under natural wind conditions. Particularly transient wind load could lead to dynamic amplification of the structural response. Deterministic fluid-structure interaction simulation allows the assessment of all relevant structural and fluid phenomena. These simulations need as an input the space and time correlated wind velocity fields as they occur in nature. The present study aims the development of numerical methods that allow a realistic description of atmospheric boundary layer flow within a computational fluid dynamics simulation at a level of complexity that is necessary for building aerodynamic applications. The validity of the numerical FSI methodology is demonstrated at a built 29 m umbrella prototype. Within these test the three-dimensional turbulent wind field is measured with sonic anemometers up-stream and simultaneously the forces and deflections of the structure are determined and compared to numerical FSI simulations.     «

The sensitivity of membrane structures to wind loads due to their flexibility and the reduction of inertial masses raises the question of their behavior under natural wind conditions. Particularly transient wind load could lead to dynamic amplification of the structural response. Deterministic fluid-structure interaction simulation allows the assessment of all relevant structural and fluid phenomena. These simulations need as an input the space and time correlated wind velocity fields as they oc...     »