ZPA-Methode

Zur Erfassung fehlender effektiver Massen

Die ZPA-Methode (Zero-Period-Acceleration) stellt eine Möglichkeit dar, fehlende effektive Massen bei Anwendung der Antwortspektrenverfahren zu berücksichtigen. Unter der Annahme, dass die nicht erfassten Moden höherer Ordnung keine dynamische Verstärkung aufweisen, kann diese Methode sinnvoll eingesetzt werden.

Erdbebennachweis eines Brückenpfeilers

Brückenpfeiler, 1. und 2. Eigenform
Brückenpfeiler, 1. und 2. Eigenform

An dem abgebildeten Brückenpfeiler soll das Antwortspektrumverfahren unter Anwendung der ZPA-Methode veranschaulicht werden.

Bei diesem System werden mit 9 Eigenformen bereits 100% der Eigenmassen angeregt. Dies kann somit als Referenzlösung angesehen werden.

Bei einer Berechnung mit 2 Eigenformen werden lediglich 75,8% der Massen angeregt, was nicht die Forderung der Norm nach 90% Anregung erfüllt.

Bei einer Vergleichsberechnung mit der ZPA-Methode wird nun die Wirkung der fehlenden effektiven Massen durch einen zusätzlichen statischen Lastfall (auch Korrekturlastfall genannt) erfasst. So werden nun schon mit 2 Eigenformen und der ZPA-Methode 100% der Eigenmassen berücksichtigt. Das Ergebnis zeigt eine gute Näherung an die Referenzlösung mit 9 Eigenformen.

Überlagerte Schnittgrößen, 1.+2. Eigenform, 1.+2. EG + ZPA, Referenzlösung
Überlagerte Schnittgrößen, 1.+2. Eigenform, 1.+2. EG + ZPA, Referenzlösung