The present work describes the practical approach of structural modelling based on the example of the Olympic Tower in Munich, followed by an investigation of the aeroelastic structural properties un- der turbulent wind. Numerous wind and pressure measurements, which were carried out within the publication series „Contributions to the Application of Aeroelasticity in Civil Engineering“ („Beiträge zur Anwendung der Aeroelastik im Bauwesen“) as well as the wind load standard DIN-EN-1991-1-4 valid in Germany, serve as reference. The numerical structure and flow simulations are performed with the finite element code Kratos Multiphysics. A comparatively exact representation of the tower geometry using Reissner-Mindlin shell elements is compared with simplified beam systems of the single and multiple degree of freedom oscillator. Due to some discrepancies of different references regarding the structural properties, detailed inves- tigations for the determination of mass and stiffness distributions are performed. These influence to a significant extent the dynamic properties of a structure, which is why the models are verified with eigenvalue analyses and damping studies. It can be seen that the vibration behaviour of the steel antenna is almost completely decoupled from the rest of the tower and that the natural frequencies of the selected assumptions are within the range of the measurements. The wind conditions pre- vailing in Munich can be determined with the help of the available measurements at the Olympic Tower and accessible recordings of the German Weather Service. With these data, a wind profile according to DIN-EN-1991-1-4 is modified to allow a comparison with the actual wind speeds. In addition, turbulent fluctuations are generated with the help of numerical methods. In addition to a static wind load approach according to the standard, several one-sided and two- sided coupled wind simulations are carried out, both with the mean modified wind profile and the turbulent flow. The clearly overestimated reaction forces in the direction of loading compared to the measured values are most likely the result of wind direction and environmental conditions. This assumption is confirmed by comparing further measurement. The deviations from one-sided and two-sided coupled simulation are negligibly small for the relatively stiff Olympic tower. Dynamic in- creases resulting from the gust portions can only partly be represented by calculated gust reaction factors after the investigations of this work. This is largely due to the insufficient number of wind mea- surements evaluated. For the assumptions according to the standard, results can be determined on the safe side.     «

The present work describes the practical approach of structural modelling based on the example of the Olympic Tower in Munich, followed by an investigation of the aeroelastic structural properties un- der turbulent wind. Numerous wind and pressure measurements, which were carried out within the publication series „Contributions to the Application of Aeroelasticity in Civil Engineering“ („Beiträge zur Anwendung der Aeroelastik im Bauwesen“) as well as the wind load standard DIN-EN-1991-1-4 v...     »

In der vorliegenden Arbeit wird die praktische Vorgehensweise einer Strukturmodellierung am Bei- spiel des Olympiaturms München bei anschließender Untersuchung der aeroelastischen Tragwerks- eigenschaften unter turbulentem Wind beschrieben. Als Referenz dienen zahlreiche Wind- und Druckmessungen, welche im Rahmen der Schriftreihe „Beiträge zur Anwendung der Aeroelastik im Bauwesen“ durchgeführt wurden, sowie die in Deutschland gültige Windlastnorm DIN-EN-1991- 1-4. Die numerischen Struktur- und Strömungssimulationen erfolgen mit dem Finite-Elemente-Code Kratos Multiphysics. Verglichen wird eine relativ genaue Abbildung der Turmgeometrie anhand von Reissner-Mindlin Schalenelementen mit vereinfachten Balkensystemen des Ein- und Mehrfreiheitsgrad-Schwinger. Aufgrund einiger Diskrepanzen von unterschiedlichen Quellenangaben in Bezug auf die Struktu- reigenschaften werden ausführliche Untersuchungen für die Ermittlung der Massen- und Steifig- keitsverteilungen durchgeführt. Diese beeinflussen zum großen Teil die dynamischen Eigenschaften eines Tragwerks, weshalb die Modelle mit Eigenwertanalysen und Dämpfungsstudien verifiziert wer- den. Es zeigt sich, dass das Schwingungsverhalten der stählernen Antenne nahezu vollständig vom restlichen Turm entkoppelt ist und die Eigenfrequenzen bei den getroffenen Annahmen im Bereich der Messungen liegen. Die am Standort München vorherrschenden Windgegebenheiten können mithilfe der vorliegenden Messungen am Olympiaturm sowie frei zugänglichen Aufzeichnungen des Deutschen Wetterdienstes bestimmt werden. Mit diesen Daten wird ein auf der sicheren Seite lie- gendes Windprofil nach der DIN-EN-1991-14 entsprechend modifiziert, um einen Vergleich zu den tatsächlich auftretenden Windgeschwindigkeiten zu ermöglichen. Zusätzlich werden mithilfe von nu- merischen Verfahren turbulente Fluktuationen erzeugt. Neben einem statischen Windlastansatz nach der Norm werden mehrere einseitig- und zweiseitig gekoppelte Windsimulationen mit dem mittleren modifiziertem Windprofil sowie der turbulenten Strö- mung durchgeführt. Die im Vergleich zu den Messwerten deutlich überschätzten Reaktionskräfte in Belastungsrichtung resultieren mit großer Wahrscheinlichkeit aus Windrichtung und Umgebungsbe- schaffenheit. Weitere Messergebnisse bekräftigen diese Annahme. Die Abweichungen aus ein- und zweiseitig gekoppelter Simulation sind für den relativ steifen Olympiaturm vernachlässigbar klein. Aus den Böenanteilen resultierende dynamische Erhöhungen lassen sich nach den Untersuchun- gen dieser Arbeit nur teilweise mit berechneten Böreaktionsfaktoren abbilden. Das liegt zum großen Teil an der zu geringen Anzahl ausgewerteter Windmessungen. Für die Annahmen nach der Norm können Ergebnisse auf der sicheren Seite festgestellt werden.     «

In der vorliegenden Arbeit wird die praktische Vorgehensweise einer Strukturmodellierung am Bei- spiel des Olympiaturms München bei anschließender Untersuchung der aeroelastischen Tragwerks- eigenschaften unter turbulentem Wind beschrieben. Als Referenz dienen zahlreiche Wind- und Druckmessungen, welche im Rahmen der Schriftreihe „Beiträge zur Anwendung der Aeroelastik im Bauwesen“ durchgeführt wurden, sowie die in Deutschland gültige Windlastnorm DIN-EN-1991- 1-4. Die numerischen Struktur-...     »