The present work deals with the modelling of Equivalent Static Wind loads ESWL. The ESWL are expressed as a combination of mean, resonant and background parts. Thereby, the aim is to give a simple static load case based on experimental data. The resonant part is formulated as modal inertial load whilst the background part is determined with the Load-Response-Correlation LRC approach as well as a modification of it. The LRC approach considers correlation effects in combination with influence functions and gains a better generality through the modification. As both methods result in the same static response, the latter might have more potential to be integrated into standards. In general, the LRC reproduce responses in the alongwind direction that are in a comparable magnitude to the results from time history analyses. For the crosswind direction, the LRC tend to overestimate the responses compared to time history analyses. As in this case the resonant part is dominating the total ESWL, an adaption of the resonant peak factor could be necessary. A 3D beam model is available for the required structural analysis, including eigenvalue, static and dynamic analyses. Optimization procedures are used to adjust the material properties to obtain a beam with the dynamic behaviour of a particular tall building. By introducing parametric, off-diagonal terms in the stiffness matrix, this model is extended to a bending-torsion coupled beam. In order to reach the given dynamic properties, other stiffness terms have to be adapted subsequently. By comparing results of time history analyses of the uncoupled to the coupled model, it can be observed that the peak base moments in the three primary directions as well as the total top point acceleration are reduced. Only the torsional acceleration at the top increases. However, these results cannot be attributed exclusively to the coupling due to necessary stiffness adjustments in the optimization procedures. For the determination of peak loads from results of time history analyses, methods of extreme value analysis are evaluated in detail. Methods based on block maxima and peak over threshold extreme value selection are examined. For the evaluation of extreme values, several values for the input parameters block size and threshold, respectively should be evaluated. Individual parameter values result in extreme values that do not represent a meaningful extreme. In this regard, the translational process approach proposed by the National Institute of Standards and Technology NIST proposes a reasonable alternative. The entire sample is used to determine an extreme value. Consequently, no critical parameter selection is necessary and reasonable values are obtained.     «

The present work deals with the modelling of Equivalent Static Wind loads ESWL. The ESWL are expressed as a combination of mean, resonant and background parts. Thereby, the aim is to give a simple static load case based on experimental data. The resonant part is formulated as modal inertial load whilst the background part is determined with the Load-Response-Correlation LRC approach as well as a modification of it. The LRC approach considers correlation effects in combination with influence...     »

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Modellierung von äquivalenten statischen Windlasten (ESWL). Diese werden als eine Kombination aus Mittelwert-, Resonanz- und Hintergrundanteil ausgedrückt. Der resonante Teil wird als modale Trägheitslast formuliert und für den Hintergrundteil werden der "Load-Response-Correlation" Ansatz (LRC) sowie eine Weiterentwicklung dessen verwendet. Der LRC-Ansatz berücksichtigt Korrelationseffekte in Kombination mit Einflussfunktionen und wird durch die Weiterentwicklung Verallgemeinert. Da beide Methoden zur gleichen statischen Antwort führen, hat letztere das höhere Potenzial in Normen integriert zu werden. Im Allgemeinen reproduziert die ESWL für Antworten in Windrichtung Lastwirkungen, die mit den Ergebnissen der Zeitreihenanalyse übereinstimmen. Quer zur Windrichtung neigen die ESWL dazu, die Antworten im Vergleich zur Zeitreihenanalyse zu hoch zu bewerten. Da in diesen Fällen die resonante Komponente die gesamte ESWL dominiert, könnte eine Anpassung des resonanten Spitzenfaktors sinnvoll sein. Für die erforderliche Strukturanalyse steht ein 3D-Balkenmodell zur Verfügung, welches Eigenwert -, statische und dynamische Analysen ermöglicht. Durch Optimierungsverfahren kann das Balkenmodell so angepasst werden um ein dynamischen Verhalten eines bestimmten Hochhauses zu simulieren. Durch das Einführen von Termen auf der Neben-diagonalen der Steifigkeitsmatrix wird das Modell auf einen biege-torsions gekoppelten Balken erweitert. Beim Vergleich der Ergebnisse aus den Zeitreihenanalysen des ungekoppelten mit dem des gekoppelten Modells zeigt sich, dass die Spitzenfußmomente in den drei Hauptrichtungen sowie die Gesamtbeschleunigung an der Spitze reduziert werden. Einzig die Torsionsbeschleunigung an der Spitze nimmt zu. Diese Ergebnisse sind aufgrund von nötigen Steifigkeitsanpassungen in den Optimierungsverfahren allerdings nicht ausschließlich der Kopplung zu zuschreiben. Für die Bestimmung von Spitzenlasten aus Ergebnissen von Zeitreihenanalysen werden sowohl „Block Maxima“ als auch „Peak over Threshold“ Methoden diskutiert. Es stellt sich heraus, dass zur Beurteilung der jeweils damit berechneten Extremwerte die Evaluierung mehrere Werte für die Eingabeparameter Blockgröße bzw. Schwellenwert sinnvoll ist. In diesem Zusammenhang zeigt sich der vom National Institute of Standards and Technology (NIST) vorgeschlagene "Translational Process" Ansatz als sinnvolle Alternative. Hierbei wird die gesamte Stichprobe wird zur Bestimmung eines Extremwertes herangezogen. Eine Parameterwahl ist dadurch nicht erforderlich, und es werden trotzdem schlüssige Ergebnisse erzielt.     «

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Modellierung von äquivalenten statischen Windlasten (ESWL). Diese werden als eine Kombination aus Mittelwert-, Resonanz- und Hintergrundanteil ausgedrückt. Der resonante Teil wird als modale Trägheitslast formuliert und für den Hintergrundteil werden der "Load-Response-Correlation" Ansatz (LRC) sowie eine Weiterentwicklung dessen verwendet. Der LRC-Ansatz berücksichtigt Korrelationseffekte in Kombination mit Einflussfunktionen und wird durch die Weit...     »