ZIEGLER CONSULTANTS

Dr. A. Ziegler / Dipl. Ing. ETH / M.Sc. UCB / Beratende Ingenieure USIC
Gladbachstrasse 121, CH-8044 Zürich
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Software: VIBRA-1-2-3

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VIBRA-1 ist ein Computerprogramm für die approximative Berechnung der durch den Zugverkehr verursachten Immissionen. Aufgrund der wichtigsten und im allgemeinen auch leicht erhältlichen Daten über den Zugverkehr, über die Gleisführung, über den Baugrund und über die Bauweise der Gebäude entlang der Eisenbahnstrecke werden die Erschütterungs- und Körperschallimmissionen berechnet. Als Berechnungsgrundlage wird ein semi-empirisches Modell verwendet, das theoretische Ansätze über die Erschütterungsausbreitung mit Daten aus einer Grosszahl von Erschütterungsmessungen verbindet.

Das Programm VIBRA-1 berechnet die Erschütterungs- und Körperschallimmissionen mit einem einfachen Regressionsmodell. Die Modell-Parameter wurden aufgrund statistischer Auswertungen von Erschütterungsmessungen ermittelt. Sie sind im Programm als "Norm-Parameter" gespeichert. Weitere Parametersätze können vom Benutzer eingeführt werden.

VIBRA-2 ist ebenfalls ein Computerprogramm für die Berechnung der durch den Zugverkehr verursachten Erschütterungs- und Körperschallimmissionen. Während bei VIBRA-1 die Immissionen mit einem einfachen Berechnungsmodell und relativ wenigen Daten über Boden und Bauwerk bestimmt werden, verwendet VIBRA-2 ein komplexeres Modell, welches alle wichtigen Aspekte der Erschütterungsausbreitung beim Schienenverkehr berücksichtigt. 

Im Gegensatz zu herkömmlichen Modellen, die oft als sogenannte Black-Box-Lösungen die Ergebnisse bereitstellen, arbeitet VIBRA-2 als offenes System, bei welchem der Benutzer jeden einzelnen Berechnungsschritt kontrollieren und beeinflussen kann. Der Benutzer kann alle seine Erfahrungen aus bereits durchgeführten Erschütterungsmessungen in das Modell von VIBRA-2 einfliessen lassen und auf diese Weise das Modell in VIBRA-2 laufend optimieren und den speziellen Gegebenheiten anpassen. Die offene Struktur von VIBRA-2 bedingt, dass der Benutzer über vertiefte Kenntnisse in der Theorie der Boden- und Bauwerksdynamik verfügen muss.

VIBRA-3 ist eine Datenbank zur Speicherung, Verwaltung und Auswertung von Erschütterungs- und Körperschallmessungen bei Gebäuden im Nahbereich von Eisenbahngleisen. Durch die systematische und einheitliche Speicherung der Messdaten ergibt sich eine grosse Datenfülle, die es ermöglicht, wertvolle Ergebnisse aus den gespeicherten Daten zu gewinnen. So werden Erschütterungsprognosen aufgrund von durchgeführten Messungen erstellt, indem man mit VIBRA-3 alle Messdaten mit vergleichbaren Randbedingungen auswählt und Mittelwerte bildet.

VIBRA-3 enthält alle Elemente für den Aufbau und für die Auswertung einer solchen Datenbank. In übersichtlichen Bildschirmformularen werden die Daten systematisch eingegeben und können leicht abgerufen werden. Die Bedeutung von VIBRA-3 ist auch im Zusammenhang mit VIBRA-1 und VIBRA-2 zu sehen: Auswertungen von VIBRA-3 werden eine wichtige Grundlage für die Festlegung der Parameter in VI-BRA-1 und für die Transferspektren in VIBRA-2 ergeben.

Die Messdaten werden in VIBRA-3 mit guter Benutzerführung in die einzelnen Formulare eingegeben, sodass sie für die späteren statistischen Auswertungen zur Verfügung stehen. Zu jeder Messreihe können neben den Messdaten Pläne und Fotos abgespeichert werden.

Die Auswertungen gliedern sich in fünf Gruppen: 

  • Bestimmung von Abminderungsfunktionen
  • Berechnung von Korrelationen zwischen Messgrössen
  • Berechnung von Transferfaktoren (z.B. Fundament – Geschossdecke)
  • Berechnung von gemittelten Terzbandspektren
  • Berechnung von Transferspektren (z.B. Geschossdecke – Körperschall)

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    Mit Hilfe verschiedener Auswahlkriterien können die Messdaten gezielt eingeschränkt werden, um für ganz bestimmte Randbedingungen Abminderungsfunktionen zu erstellen. 

    VIBRA-3 wird mit einem Grundbestand von 50 Messreihen geliefert. Mit diesen Daten lassen sich bereits sehr viele statistische Zusammenhänge ermitteln. Durch Zufügen der eigenen Messdaten wird jeder Benutzer sehr rasch über eine umfangreiche Datenbasis verfügen.