Zusammenhang von Gehölzarchitektur und Schwingverhalten der Salix purpurea

In der Ingenieurbiologie werden Weiden als Baustoffe eingesetzt. Gehölze werden verwendet, um Flussufer vor Erosion zu schützen und Hänge zu stabilisieren. Die ingenieurstechnische Berechenbarkeit von ingenieurbiologischen Baustoffen ist die Grundlage und Voraussetzung für die praktische Anwendung von ingenieurbiologischen Bauprojekten. Durch Beobachten und Messen des dynamischen Verhaltens unter Belastung können die Belastbarkeit und die Biegeeigenschaften dieses Baustoffs quantifiziert werden. In dieser Arbeit wurden Versuche diesbezüglich durchgeführt. Als Versuchsgehölze dienten drei bis vier Jahre alte Exemplare der Art Salix purpurea L. Das Gehölz wurde mechanisch durch Zugversuche in Schwingung versetzt. Durch Messen der Schwingung einzelner Pflanzenteile wurde der Einfluss von Ästen und Blättern auf das Gesamtschwingverhalten des Gehölzes festgestellt. In den Zugversuchen wurden sukzessive die Achsen, beginnend mit den höheren Ordnungen, zurückgeschnitten und die Schwingung gemessen. Die Eigenfrequenz war sehr stark von der Masse des Gehölzes abhängig. Mit jedem Rückschnitt erhöhte sich die Eigenfrequenz. Sie stieg sprunghaft an, als nur mehr der Hauptstamm übrig war und sich das Gehölz in Form einer freien, gedämpften Schwingung bewegte. Das Dämpfungsverhältnis, also die Verringerung der Amplitude von einer Periode zur nächsten, war nicht eindeutig aus der Gehölzarchitektur ableitbar.Soil bioengineering techniques use willows as a construction material for stabilizing slopes and protecting river banks against erosion. The engineering calculability of soil bioengineering construction material is the basis and a prerequisite for the application of bioengineering construction projects. To learn more about the dynamic behaviour of the material, tests were conducted. These tests included observation of dynamic behaviour of trees under stress, investigation of load carrying capacity and bending properties. For this study, three and four year old trees of the specimen Salix purpurea L. were used. The tree was pulled into motion mechanically. Movements of structural elements were measured, thus inquiring about the relevance of leaves, twigs and branches on the tree. Pull and release experiments were undertaken while cropping the axes of the tree gradually and measuring its oscillation. The eigenfrequency of the tree was strongly related to the total mass of the tree. Cropping the tree elevated the eigenfrequency. With only the main axis left the eigenfrequency increased erratically. When only the main stem was left the tree vibrated in the form of a free, dampened oscillation. The damping ratio, which represents the decrease of the amplitude from one oscillation movement to the next, could not be derived clearly from the architectural properties of the trees.Michael LugerMit engl. ZsfassungWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2014(VLID)112759