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Die Resonanzkatastrophe bezeichnet in der Mechanik und Konstruktion die Zerstörung eines Bauwerkes oder einer technischen Einrichtung durch angeregte Schwingungen. Ursache dafür ist die Resonanz: Die Energie wird bei periodischer Anregung optimal übertragen und im System gespeichert. Durch die Speicherung und weitere Energiezufuhr schwingt das System immer stärker, bis die Belastungsgrenze überschritten ist.

Zum Schutz der Konstruktion werden Schwingungsdämpfer verbaut, die im Bereich der Resonanzfrequenz stark dämpfen und somit den Energieeintrag abführen (z. B. beim höchsten Bauwerk 2005, dem Taipei 101, durch ein massives Tilgerpendel über mehrere Stockwerke). Ferner wird die Konstruktion auf eine Eigenfrequenz ausgelegt, die typischerweise nicht im Betrieb auftritt. In Erdbebengebieten richtet man sich dabei an die lokal typischen Schwingungsfrequenzen der Erderschütterungen. Die Vermeidung von Resonanzkatastrophen ist Gegenstand jeder Bau-, Flug- und Trägerkonstruktion.

Für eine Resonanzkatastrophe werden häufig die folgenden Beispiele angeführt:

• Im Jahr 1850 marschierten 730 französische Soldaten im Gleichschritt über die Hängebrücke von Angers. Die Brücke geriet in heftige Schwingungen und stürzte ein; 226 Soldaten fanden dabei den Tod. Es ist daher vielfach untersagt, im Gleichschritt über eine Brücke zu marschieren. Dies betrifft vor allem Soldaten, die gewöhnlich in dieser Gangart marschieren. Für diese heißt es dann "Ohne Tritt, marsch!", wenn sie eine Brücke überqueren.

• Am 7. November 1940 geriet die Tacoma-Narrows-Brücke im Bundesstaat Washington der Vereinigten Staaten von Amerika durch zunehmenden Wind in selbsterregte Torsionsschwingungen. Die Hängebrücke riss schließlich, und zwei bereits verlassene Fahrzeuge und ein Hund stürzten in die Tacoma Narrows; Menschen kamen nicht zu Schaden. Der Vorfall wurde durch Überwachungskameras aufgezeichnet.

Literatur

American Journal of Physics, Februar 1991

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