Numerieke analyse en experimentele bepaling van de dynamische karakteristieken van periodische structuren

Trillingen in de gebouwde omgeving worden veroorzaakt door weg- en railverkeer, bouwactiviteiten en industriële processen. In het frequentiegebied tussen 1 en 80 Hz veroorzaken deze trillingen mogelijk hinder voor personen en een gestoorde werking van gevoelige apparatuur, in het gebied tussen 16 en 250 Hz kunnen deze leiden tot herafgestraald geluid in gebouwen. Dit project spitst zich toe op het dynamisch gedrag van grote gebouwen met een regelmatige of periodieke opbouw, zoals kantoren, scholen of appartementsgebouwen. Er zijn twee grote uitdagingen in het kader van dit onderzoek. Een eerste uitdaging is verbonden aan de numerieke simulatie van het structuurgedrag tot op een frequentie van 80 of 250 Hz. Wanneer gebruik gemaakt wordt van de eindige elementenmethode, vereist dit een voldoende fijne mesh die leidt tot een model met een hoog aantal vrijheidsgraden en dus een hoge rekenkost. Een tweede uitdaging is verbonden met de identificatie van modale karakteristieken en het gebruik hiervan voor modelcalibratie in het geval van bestaande structuren. Gebouwen met een hoge graad van regelmatigheid of periodieke opbouw hebben doorgaans modes met zeer gelijkaardige vormen en eigenfrequenties die geclusterd zijn in het frequentiegebied. Dit maakt de identificatie van deze modes en het overeenstemmen hiervan met voorspelde modes moeilijk. Het onderzoek heeft dan ook tot doel om efficiënte methodes te ontwikkelen voor de studie van het dynamisch gedrag van dergelijke structuren en, op basis van fysisch inzicht, aangepaste karakteristieken te bepalen voor calibratie van modellen op basis van experimentele data. Metingen in een gebouw dichtbij een spoorlijn zullen worden gebruikt voor de experimentele validatie van de resultaten.