@article{MichelButenwegKinkel2018, author = {Michel, Philipp and Butenweg, Christoph and Kinkel, Sven}, title = {Pile-grid foundations of onshore wind turbines considering soil-structure-interaction under seismic loading}, series = {Soil Dynamics and Earthquake Engineering}, volume = {109}, journal = {Soil Dynamics and Earthquake Engineering}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {0267-7261}, doi = {10.1016/j.soildyn.2018.03.009}, pages = {299 -- 311}, year = {2018}, abstract = {In recent years, many onshore wind turbines are erected in seismic active regions and on soils with poor load bearing capacity, where pile grids are inevitable to transfer the loads into the ground. In this contribution, a realistic multi pile grid is designed to analyze the dynamics of a wind turbine tower including frequency dependent soil-structure-interaction. It turns out that different foundations on varying soil configurations heavily influence the vibration response. While the vibration amplitude is mostly attenuated, certain unfavorable combinations of structure and soil parameters lead to amplification in the range of the system's natural frequencies. This testifies the need for overall dynamic analysis in the assessment of the dynamic stability and the holistic frequency tuning of the turbines.}, language = {en} } @article{ButenwegMarinkovicKubalskietal.2016, author = {Butenweg, Christoph and Marinkovic, Marko and Kubalski, Thomas and Klinkel, Sven}, title = {Masonry infilled reinforced concrete frames under horizontal loading}, series = {Mauerwerk}, volume = {20}, journal = {Mauerwerk}, number = {4}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, issn = {1437-1022}, doi = {10.1002/dama.201600703}, pages = {305 -- 312}, year = {2016}, abstract = {The behaviour of infilled reinforced concrete frames under horizontal load has been widely investigated, both experimentally and numerically. Since experimental tests represent large investments, numerical simulations offer an efficient approach for a more comprehensive analysis. When RC frames with masonry infill walls are subjected to horizontal loading, their behaviour is highly non-linear after a certain limit, which makes their analysis quite difficult. The non-linear behaviour results from the complex inelastic material properties of the concrete, infill wall and conditions at the wall-frame interface. In order to investigate this non-linear behaviour in detail, a finite element model using a micro modelling approach is developed, which is able to predict the complex non-linear behaviour resulting from the different materials and their interaction. Concrete and bricks are represented by a non-linear material model, while each reinforcement bar is represented as an individual part installed in the concrete part and behaving elasto-plastically. Each brick is modelled individually and connected taking into account the non-linearity of a brick mortar interface. The same approach is followed using two finite element software packages and the results are compared with the experimental results. The numerical models show a good agreement with the experiments in predicting the overall behaviour, but also very good matching for strength capacity and drift. The results emphasize the quality and the valuable contribution of the numerical models for use in parametric studies, which are needed for the derivation of design recommendations for infilled frame structures.}, language = {en} } @article{RosinButenwegKlinkel2016, author = {Rosin, Julia and Butenweg, Christoph and Klinkel, Sven}, title = {Stabilit{\"a}tsnachweis f{\"u}r seismisch beanspruchte Tankbauwerke nach dem LBA/MNA-Konzept}, series = {Bauingenieur}, volume = {91}, journal = {Bauingenieur}, number = {12}, publisher = {VDI Fachmedien}, address = {D{\"u}sseldorf}, issn = {0005-6650}, doi = {10.37544/0005-6650-2016-12-74}, pages = {518 -- 526}, year = {2016}, abstract = {Eine seismische Anregung verursacht in einem Fl{\"u}ssigkeitstank einen kombinierten Spannungszustand, was zu einem Stabilit{\"a}tsversagen der h{\"a}ufig sehr d{\"u}nnwandigen Konstruktionen f{\"u}hren kann. F{\"u}r die Durchf{\"u}hrung von Stabilit{\"a}tsnachweisen stehen verschiedene Verfahren zur Verf{\"u}gung. {\"U}blicherweise werden aus Gr{\"u}nden der Einfachheit spannungsbasierte Verfahren angewendet. Diese sind f{\"u}r Einheitslastf{\"a}lle experimentell abgesichert, wobei eine {\"U}bertragung auf kombinierte Spannungszust{\"a}nde wie im Erdbebenfall nur begrenzt m{\"o}glich ist. Alternativ kann ein globales, numerisches Konzept, das LBA/MNA-Verfahren, angewendet werden. Das Verfahren kombiniert eine materiell nichtlineare Berechnung (MNA) mit einer linearen Beulanalyse (LBA) und erfasst die Interaktion verschiedener gleichzeitig auftretender Beanspruchungen implizit im Nachweis. Dieser Beitrag demonstriert die Anwendung der Verfahren am Beispiel verschiedener Tankgeometrien mit H{\"o}he/Radius-Verh{\"a}ltnissen zwischen 1 ≤ H/R ≤ 2 und Radius/Tankwand-Verh{\"a}ltnissen zwischen 500 ≤ R/t ≤ 1000 und diskutiert zus{\"a}tzlich die Defizite der spannungsbasierten Nachweisverfahren.}, language = {de} } @article{ButenwegSchmittRosen2014, author = {Butenweg, Christoph and Schmitt, T. and Rosen, B.}, title = {Seismische Einwirkungen auf erdverlegte Rohrleitungen}, series = {Bauingenieur}, volume = {89}, journal = {Bauingenieur}, publisher = {VDI Fachmedien}, address = {D{\"u}sseldorf}, issn = {0005-6650}, pages = {316 -- 324}, year = {2014}, abstract = {Die erdbebensichere Auslegung von erdverlegten Rohrleitungssystemen ist von wesentlicher Bedeutung zur Sicherstellung der Funktionalit{\"a}t der Versorgungsinfrastruktur nach einem Erdbebenereignis. Zur Vermeidung von Netzausf{\"a}llen ist es erforderlich, die r{\"a}umlich weit ausgedehnten Leitungssysteme mit geeigneten rechnerischen Modellen seismisch zu bemessen. Der vorliegende Beitrag behandelt die Beanspruchung von Rohrleitungssystemen durch seismische Welleneinwirkung und stellt geeignete N{\"a}herungsans{\"a}tze und ein detailliertes Rechenmodell f{\"u}r seismische Leitungsanalysen vor. Mit den Ans{\"a}tzen wird in Berechnungsbeispielen der Einfluss wesentlicher Parameter auf die seismisch induzierten Dehnungen in Rohrleitungssystemen untersucht.}, language = {de} } @article{RossiHoltschoppenButenweg2019, author = {Rossi, Leonardo and Holtschoppen, Britta and Butenweg, Christoph}, title = {Official data on the economic consequences of the 2012 Emilia-Romagna earthquake: a first analysis of database SFINGE}, series = {Bulletin of Earthquake Engineering}, volume = {17}, journal = {Bulletin of Earthquake Engineering}, number = {9}, publisher = {Springer}, address = {Berlin}, doi = {10.1007\%2Fs10518-019-00655-8}, pages = {4855 -- 4884}, year = {2019}, language = {en} } @article{RossiStupazziniParisietal.2019, author = {Rossi, Leonardo and Stupazzini, Marco and Parisi, Davide and Holtschoppen, Britta and Ruggieri, Gabriella and Butenweg, Christoph}, title = {Empirical fragility functions and loss curves for long-span-beam buildings based on the 2012 Emilia-Romagna earthquake official database}, series = {Bulletin of Earthquake Engineering}, volume = {18}, journal = {Bulletin of Earthquake Engineering}, publisher = {Springer Nature}, issn = {1573-1456}, doi = {10.1007/s10518-019-00759-1}, pages = {1693 -- 1721}, year = {2019}, abstract = {The 2012 Emilia-Romagna earthquake, that mainly struck the homonymous Italian region provoking 28 casualties and damage to thousands of structures and infrastructures, is an exceptional source of information to question, investigate, and challenge the validity of seismic fragility functions and loss curves from an empirical standpoint. Among the most recent seismic events taking place in Europe, that of Emilia-Romagna is quite likely one of the best documented, not only in terms of experienced damages, but also for what concerns occurred losses and necessary reconstruction costs. In fact, in order to manage the compensations in a fair way both to citizens and business owners, soon after the seismic sequence, the regional administrative authority started (1) collecting damage and consequence-related data, (2) evaluating information sources and (3) taking care of the cross-checking of various reports. A specific database—so-called Sistema Informativo Gestione Europa (SFINGE)—was devoted to damaged business activities. As a result, 7 years after the seismic events, scientists can rely on a one-of-a-kind, vast and consistent database, containing information about (among other things): (1) buildings' location and dimensions, (2) occurred structural damages, (3) experienced direct economic losses and (4) related reconstruction costs. The present work is focused on a specific data subset of SFINGE, whose elements are Long-Span-Beam buildings (mostly precast) deployed for business activities in industry, trade or agriculture. With the available set of data, empirical fragility functions, cost and loss ratio curves are elaborated, that may be included within existing Performance Based Earthquake Engineering assessment toolkits.}, language = {en} } @article{MichelButenwegKlinkel2020, author = {Michel, P. and Butenweg, Christoph and Klinkel, S.}, title = {Einfluss der dynamischen Steifigkeit von Flach-und Pfahlgr{\"u}ndungen auf die Dynamik von Onshore-Windenergieanlagen}, series = {Bauingenieur}, volume = {95}, journal = {Bauingenieur}, number = {4}, publisher = {VDI Fachmedien}, address = {D{\"u}sseldorf}, issn = {0005-6650}, pages = {139 -- 146}, year = {2020}, language = {de} } @article{MarinkovicButenweg2020, author = {Marinkovic, Marko and Butenweg, Christoph}, title = {Earthquake-proof system for masonry infills in RC frame structures}, series = {International Journal of Masonry Research and Innovation}, volume = {5}, journal = {International Journal of Masonry Research and Innovation}, number = {2}, publisher = {Inderscience Enterprises}, address = {Olney, Bucks}, issn = {2056-9467}, doi = {10.1504/IJMRI.2020.106328}, pages = {185 -- 208}, year = {2020}, language = {de} } @article{MarinkovicButenweg2020, author = {Marinkovic, Marko and Butenweg, Christoph}, title = {Ausfachungen aus Ziegelmauerwerk in Stahlbetonrahmentragwerken unter Erdbebenbeanspruchung}, series = {Mauerwerk}, volume = {24}, journal = {Mauerwerk}, number = {4}, publisher = {Wiley}, address = {Weinheim}, issn = {1437-1022}, doi = {10.1002/dama.202000011}, pages = {194 -- 205}, year = {2020}, abstract = {Stahlbetonrahmentragwerke mit Ausfachungen aus Mauerwerk weisen nach Erdbeben h{\"a}ufig schwere Sch{\"a}den auf. Gr{\"u}nde hierf{\"u}r sind die Beanspruchungen der Ausfachungsw{\"a}nde durch die aufgezwungenen Rahmenverformungen in Wandebene und die gleichzeitig auftretenden Tr{\"a}gheitskr{\"a}fte senkrecht zur Wandebene in Kombination mit der konstruktiven Ausf{\"u}hrung des Ausfachungsmauerwerks. Die Ausfachung wird in der Regel knirsch gegen die Rahmenst{\"u}tzen gemauert, wobei der Verschluss der oberen Fuge mit M{\"o}rtel oder Montageschaum erfolgt. Dadurch kommt es im Erdbebenfall zu lokalen Interaktionen zwischen Ausfachung und Rahmen, die in der Folge zu einem Versagen einzelner Ausfachungsw{\"a}nde oder zu einem sukzessiven Versagen des Gesamtgeb{\"a}udes f{\"u}hren k{\"o}nnen. Die beobachteten Sch{\"a}den waren die Motivation daf{\"u}r, in dem europ{\"a}ischen Forschungsprojekt INSYSME f{\"u}r Stahlbetonrahmentragwerke mit Ausfachungen aus hochw{\"a}rmed{\"a}mmenden Ziegelmauerwerk innovative L{\"o}sungen zur Verbesserung des seismischen Verhaltens zu entwickeln. Der vorliegende Beitrag stellt die im Rahmen des Projekts von den deutschen Projektpartnern (Universit{\"a}t Kassel, SDA-engineering GmbH) entwickelten L{\"o}sungen vor und vergleicht deren seismisches Verhalten mit der traditionellen Ausf{\"u}hrung der Ausfachungsw{\"a}nde. Grundlage f{\"u}r den Vergleich sind statisch-zyklische Wandversuche und Simulationen auf Wandebene. Aus den Ergebnissen werden Empfehlungen f{\"u}r die erdbebensichere Auslegung von Stahlbetonrahmentragwerken mit Ausfachungen aus Ziegelmauerwerk abgeleitet.}, language = {de} } @article{ButenwegRosin2020, author = {Butenweg, Christoph and Rosin, Julia}, title = {Seismischer Nachweis von Mauerwerksbauten in deutschen Erdbebengebieten}, series = {Mauerwerk}, volume = {24}, journal = {Mauerwerk}, number = {2}, publisher = {Wiley}, address = {Weinheim}, issn = {1437-1022}, doi = {10.1002/dama.202000006}, pages = {108 -- 113}, year = {2020}, abstract = {Mit finanzieller Unterst{\"u}tzung der Deutschen Gesellschaft f{\"u}r Mauerwerks- und Wohnungsbau e.V. (DGfM) und des Deutschen Instituts f{\"u}r Bautechnik in Berlin (DIBt) wurden zwei aufeinander aufbauende Forschungsvorhaben zur Verbesserung der seismischen Nachweise von Mauerwerksbauten in deutschen Erdbebengebieten durchgef{\"u}hrt. Zun{\"a}chst wurde das seismische Verhalten von drei modernen unbewehrten Mauerwerksgeb{\"a}uden in der Region Emilia Romagna in Italien w{\"a}hrend der Erdbebenserie im Jahr 2012 in Kooperation mit der Universit{\"a}t Pavia eingehend untersucht. Aufbauend auf den Erkenntnissen dieser Untersuchungen wurde ein verbessertes seismisches Bemessungskonzept f{\"u}r unbewehrte Mauerwerksbauten erarbeitet. Der Beitrag stellt die wesentlichen Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten und deren Eingang in die Normung vor.}, language = {de} }