Schwingungsmessung auf dem Eiffelturm

Der von 1887-1889 für die Weltausstellung in Paris erbaute Eiffelturm ist ohne Frage eines der bekanntesten Bauwerke der Welt. Der vollständig aus Eisen hergestellte Turm folgt dabei mit seiner Form der Momentenlinie eines Kragarms unter Windbelastung, sodass die Kräfte optimal in die Fundamente eingeleitet werden.

Messpunkt auf dem Eiffelturm

Für jeden Besucher der Stadt ist ein Abstecher zum Eiffelturm ein absolutes muss. Wer genug (Warte)Zeit mitbringt, sollte unbedingt den Aufstieg wagen und die Aussicht vom obersten Plateau genießen. Für die Sportliche bietet sich der Aufstieg per Treppe an, aber auch die Fahrt mit dem Schrägaufzug ist ein Erlebnis. Von der zweiten zur dritten und letzten Etage muss zwangsläufig der Aufzug bestiegen werden.

Bei meinem letzten Besuch in Paris habe ich ebenfalls die Chance genutzt und den Eiffelturm besichtigt. Neben dem Genuss der schönen Aussicht wurde der Besuch jedoch auch genutzt, um die Eigenfrequenz des Eiffelturms mittels Schwingungsmessung zu ermitteln.

Da eine professionelle Schwingungsmessung doch etwas mehr Equipment erfordert und ohne Genehmigung nicht durchgeführt werden kann, wurde die Messung mit dem Smartphone und der iDynamics-App für Android durchgeführt. Die in aktuellen Smartphones verbauten Beschleunigungssensoren reichen mittlerweile aus, um zufriedenstellend die Frequenz von schwingungsanfälligen Strukturen zu bestimmen. Mit der App können die Schwingungen in drei Richtungen aufgezeichnet und ausgewertet werden. Die unmittelbare Berechnung des Fourierspektrums ermöglicht die Ermittlung der Eigenfrequenzen von Tragstrukturen direkt vor Ort. Weiterhin werden die Beschleunigungen mit verschiedenen Norm-Werten verglichen und etwaige Überschreitungen markiert. Auch die Anwendung eines Bandpassfilter ist möglich.

Fourierspektrum Eiffelturm (Spitze)

Das dargestellte Spektrum der Messung auf der obersten Etage des Eiffelturms zeigt mehrere Spitzen, welche die Eigenfrequenzen unterschiedlicher Eigenformen repräsentieren. Die Identifikation von Eigenfrequenzen ist in der dynamischen Analyse von Tragstrukturen wesentlich. Zu Problemen für das Tragwerk kommt es immer dann, wenn die Frequenz der Anregung mit der Eigenfrequenz des Systems übereinstimmt. Die Ermittlung der Eigenfrequenz kann im Bestand durch Schwingungsmessungen erfolgen. Bei noch nicht realisierten Projekten finden numerische Simulationen Anwendung in denen alle wesentlichen Randbedingungen berücksichtigt werden.

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