机器扰力作用下某车间楼板振动的测试及评价

近年来,多层厂房机器布置不当引起的楼板振动时有发生,为了研究在机器激励下楼板的振动问题,结合某商品厂房的生产车间技改后楼板出现振动的工程实例,通过锤击法测试了楼板的自振频率分布,利用ANSYS和SAP2000建立了楼板的简化模型并对比分析了结构的动力特性,分析了楼板振动的原因。根据现场实测振动加速度响应数据,采用不同的评价方法对机器激励致使车间楼板振动给予量化评价,为类似实际工程提供参考。     

某多层工业厂房楼板振动测试与分析

介绍机器振动引起某厂房结构的楼板振动的测试结果,得到动力设备的扰力、频率、现有隔振支座的工作情况以及楼板强迫振动的响应特点.结果表明,楼板振动仅在振动筛所在的轴线内较大,在水平方向振动衰减较快而振动在竖直方向有放大的趋势.基于现场测试结果,利用ANSYS有限元软件对4种不同工况下楼板的简谐强迫振动进行了计算机仿真分析,得到各标高层楼盖结构的振动和传递规律,结合测试结果对楼板振动原因进行了分析.     

超高层建筑办公楼面竖向振动舒适度分析

超高层建筑由于其建筑功能的需求,如办公空间的宽敞导致了楼盖跨度增大,或是由于施工速度的要求,通常采用的铜-混凝土组合楼板致使楼盖结构整体偏柔,这些因素都会导致此类楼盖可能存在竖向振动舒适度问题.对某一起高层建筑办公楼盖体系进行了竖向振动舒适度分析和评估,采取国内外较认可的频率、加速度双控标准来评估其竖向振动舒适度.先后采用了AISC规范和有限元软件对钢-混凝土组合楼板的自振频率和人行荷载下的加速度进行了计算,结果显示该工程楼盖自振频率与 加速度响应都满足我国规范的限值要求;AISC规范在组合楼盖自振频率计算方面较为可靠,而加速度响应计算偏于保守.模态分析和瞬态分析结果表明,具有悬挑部分的组合楼盖需要着重考虑悬挑楼板区域的振动影响.     

地铁引起邻近建筑物楼板的振动及简易预测方法

为便于对地铁引起的邻近建筑物楼板的振动进行分析及预测,提出了简化计算方法。将楼板简化为单自由度体系,将地铁引起的建筑物内房间墙根的竖向振动加速度时程作为该单自由度体系的基底输入,即可求得体系的加速度响应,将此近似作为该房间楼板中间的振动响应。对上海地铁8#线引起沿线某六层砖混结构的振动进行实测,并用冲击法实测了楼板的自振频率和阻尼比。用文中建议的简化计算方法和有限元方法算得地铁引起的楼板中间的振动并和实测结果进行对比,验证了简化算法的可行性。     

振动流化床干燥机运转引起的楼面振动测试及分析

对振动流化床干燥机运转导致的楼面振动响应进行现场测试,得到了振动设备的扰力、频率、隔振支座的工作性能以及楼面强迫振动响应的规律。基于现场测试结果,利用ANSYS有限元软件对4种不同工况下楼面的强迫振动进行了仿真分析,得到梁板结构的振动和传递规律。结果表明:楼面振动响应在布置振动设备的框架区格内较大,框架梁上测点的振动响应明显小于次梁;振动响应沿楼面纵向测点迅速衰减,并可将多台振动设备的综合振动效应视为单台振动设备振动效应的线性叠加;强迫共振是引起楼面较大振动的内在原因。利用简化连续正交各向异性板模型和结构自振频率灵敏度分析技术快速地获得了结构刚度的最佳修改位置和修改量。最后,采用有限元模型,经试算提出了合理经济的楼板减振处理方案。     

大跨度楼面人群荷载作用响应分析

以某大跨度钢-混凝土组合楼板模型为对象,采用ANSYS程序进行动力时程分析,研究人群荷载作用下,荷载布置方式、结构阻尼比、楼板边界条件、楼板长宽比和人群步行方式等因素对大跨度楼面结构振动响应的影响,分析大跨度楼板的人群动力响应特性。研究结果表明：不利布载形式为中间板带附近布置人群荷载;楼板长宽比越大则楼面结构响应峰值越小;连续步行荷载作用的楼板振动响应大于原地踏步荷载的响应;楼板边界约束越强振动响应越小;增大阻尼比能显著减小人致振动。     

选煤厂钢框架主厂房楼面异常振动诊治研究

对选煤厂钢框架主厂房楼面因振动筛和离心机工作引起的异常振动进行了实测，得到了设备振动特性参数、楼板竖向自振频率及控制测点的强迫振动响应幅值。建立主厂房钢框架结构有限元整体模型，进行了6种不同工况下简谐强迫振动数值计算。结合实测数据，详细分析了各标高楼面结构的垂直振动传递规律。实测及模拟分析结果表明：强迫共振是引起楼面异常振动的内在原因，各层楼面振动在层间的传递规律并不显著，主要以振动设备所在层对其本层楼面产生的振动响应为主。基于测试分析结果，提出将设备振源诱发的楼面强迫振动直接传递到地基基础的处理策略，对有操作空间的梁板适当采取提高构件刚度的方法。通过再次测试对处理后的结构振动响应进行了减振效果评价，总体效果良好。     

基于精煤筛激振频率调试的选煤厂结构减振方法

精煤筛是选煤厂的主要振源,合理调试精煤筛的激振频率,不仅可以减小结构动力响应系数,还可以消除或减小多台精煤筛共同工作时所引起的结构拍振效应,减小结构振动幅值。应用ANSYS有限元程序,对选煤厂结构进行模态分析,根据模态参数,初步制定调频方案,调试过程中,应用传感技术对楼板振动进行全程监测,找出最佳设备频率,在不影响厂房正常生产的条件下,将结构振动控制在最小。     

巨型钢框架悬挂结构体系组合楼板振动性能试验及舒适度分析

目前国内外尚缺乏巨型钢框架悬挂结构体系的组合楼板振动试验与舒适度评价方法。为了揭示人致荷载激励下巨型钢框架悬挂结构体系组合楼板的振动特性及舒适度,依托中科院量子科研楼,开展了现场振动实测与分析。通过动力特性试验获悉楼板的频率分布,对楼板施加人致荷载激励和节律跳跃激励,着重分析了步频、人行数量、行走路线等主要因素对新型悬挂结构体系楼板振动舒适度的影响规律。试验结果表明：随着步频增大和行走人数的增加,楼板的峰值加速度逐渐增大;沿楼板宽度方向行走会引起明显振动响应;节律跳跃激励对楼板舒适度影响较大,使用时应避免过多的跳跃激励。结合国内外规范,对此楼板振动舒适度进行了评价与分析。研究建议,可采用主振频率和振动强度来评价该新型结构的楼板振动舒适度,即主振频率不小于3 Hz,振动强度不大于0.015 m/s²。     

某工业设备钢结构平台振动问题的动力测试与分析

以某工业设备钢结构平台外激励下的振动问题为背景,对该平台振动设备开启状态与自然扰动状态下典型位置加速度、速度响应进行了动力测试,采用3D3S(V14.10)软件建立了整体与局部模型并进行了模态分析;然后,采用ABAQUS软件对考虑简化振动条件下的结构进行了谐响应分析,分析结果表明,激励频率并非共振显著频率;最后,进行了简化振动条件下的瞬态动力学分析,并对增加板厚与加大梁柱截面2种加固方式进行了减振效果对比分析,分析结果表明,对该类型钢结构平台,增加楼板刚度及结构刚度不能够显著降低振动水平,针对类似结构,应采取隔振措施来解决设备激励导致的结构振动问题。     

振动试验设备上楼的振动分析与隔振

振动设备安装在楼板上,其振动的影响要远大于在地面上.因此,在结构设计中,不仅要满足静力设计的条件,还需要进行动力分析.为了减少振动危害,就需采取有效的隔振方法.对子激振频率较高的振动设备,采用在试验台下设配重底板隔振的方法可以提高隔振效率.振型叠加法是振动理论中较常用的一种分析方法,对于有明确激振作用的情况,运用RIT...     

大跨度钢结构楼盖竖向振动舒适度的研究

以某工程60m跨度钢结构楼盖为背景,对大跨度钢结构楼盖舒适度的校核与改善做了研究。在楼盖中采用了多点TMD-粘滞流体阻尼器消能减振系统,对楼盖减振前后在各种不利工况作用下的动力响应采用SAP2000进行了计算分析。为了验证减振效果,对楼盖的实际动力特性及楼盖在安装阻尼器前后的响应作了现场测试,试验结果与理论计算基本一致。实践表明,多点TMD-粘滞流体阻尼器消能减振系统对于大跨度楼盖竖向振动舒适度的改善具有一定效果,可以在类似大跨楼盖结构中推广。     

大连星海会展中心多功能厅大跨楼板隔振设计试验研究

原设计为展览功能的大跨度楼板改造为文艺演出场地后,楼板振动过大,无法满足舒适安全使用要求。通过对该部位楼板模拟演出激振实际检测,并进行有限元分析,得出楼板的振动频率和动荷放大系数,在舞台部位采用橡胶隔振器,大幅度降低楼板振动反应。经过演出现场测试,隔振效果明显,满足了安全和舒适使用要求。     

胶合木-混凝土组合楼盖人行荷载激励下振动舒适度研究

为研究胶合木-混凝土组合楼盖在人行荷载激励作用下的振动舒适度,对胶合木-混凝土组合楼盖进行了动力特性试验,测得其基本自振频率和阻尼比等相关动力特征值,并对该楼盖施加了多种人行激励工况,分析了步频、行走路径、行人数量、行走荷载布置方式、行走方式等因素对胶合木-混凝土组合楼盖振动性能的影响。结果表明：随着步频的增大和行走人数的增加,组合楼盖的峰值加速度逐渐增大;多人保持一致行走状态下组合楼盖的峰值加速度较随意行走的大;当步频相同时,原地踏步时的组合楼盖峰值加速度较连续行走的大。在试验研究的基础上,提出了胶合木-混凝土组合楼盖基本自振频率以及单人行走下峰值加速度的计算方法。最后结合国内外相关规范,建议采用自振频率和峰值加速度的双重指标来评价胶合木-混凝土组合楼盖振动舒适度,即楼盖的自振频率不小于15Hz,峰值加速度不大于0.15m/s²。     

Experimental study on fundamental frequency and human-induced vibration characteristics of light steel foam concrete composite floor

In order to study the dynamic characteristics and human-induced vibration response of light steel foamed concrete composite floor (LCSF), the vibration characteristics of 4.2 m × 5 m LCSF model were tested under the condition of opposite side support, and the natural vibration frequency of LCSF was obtained. The orthogonal anisotropic elastic plate and the simulated beam element were used, respectively, to compute the natural vibration frequency of the LCSF, and the estimated findings were compared with those obtained from measurements. The discrepancy between the calculated results and the measured results of the approximate beam element using the natural vibration frequency calculation technique is around 13%, but the error for the plate element using the calculated results and the tested results is about 23%. To examine the floor's vibration response under the factors of step frequency, walking path, pedestrian density, and load distribution, the LCSF underwent a human-induced vibration test. The test results show that the fundamental frequency of the LCSF specimen is about 11 Hz, which can meet the requirements of the specification. However, the vibration response of the LCSF specimen under different conditions of pedestrian load is significantly different. With the acceleration of step frequency and the increase and concentration of load, the floor's vibration response becomes more visible. In the route test, it is established that LCSF has the attribute of a unidirectional plate. The natural vibration frequency of similar floor slab can be calculated by the method of simulating the natural vibration frequency of beam element. The findings can serve as a guide for LCSF research and implementation.     

工作荷载与地震作用下直接空冷结构体系模型试验研究

直接空冷结构体系是火力发电厂随着空冷工艺出现而形成的一类特殊工业建筑,结构体系及其受力性能复杂。取1/4子结构,模拟边界条件,按1:8缩尺比例制作模型进行风机扰力和地震作用下的试验研究。测试了结构的动力特性,结构与风机的共振点,结构在不同风机转速和风机开启状况下的幅频曲线以及结构构件的动应变。选择ElCentro波对模型进行拟动力试验。得到了结构的动力反应,分析了结构自振频率与阻尼比变化、变形性能、滞回性能和破坏模式等,给出了骨架曲线及其特征点。采用SAP2000有限元程序进行数值计算,分析结果与试验结果基本吻合。研究表明扭转振动是直接空冷结构体系的主要振型,应该考虑振型耦合;风机多点谐振激励引起的结构振动响应较小,风机低频运转对结构的影响大于高频运转对结构的影响。直接空冷结构体系为单道防线体系,大震下结构系统进入非线性后,设备系统能够保持弹性工作状态,结构易形成柱铰破坏机制。     

地铁车辆段上盖建筑车致振动试验

为了研究地铁车辆段上盖建筑车致振动机理,对杭州某地铁车辆段试车线上盖建筑的振动进行了试验研究。基于环境激励分析了上盖建筑楼板的动力特性,研究了不同车速下地铁车辆段上盖建筑的车致振动特性和传播规律,结合中国环境振动评价标准对建筑物室内的振动舒适度进行了评价。结果表明:上盖建筑楼板一阶频率在28～46 Hz之间,阻尼比为0.3%～1%; 上盖建筑物的车致振动主要分布于0～140 Hz之间,10～25 Hz以内的低频振动表现为结构的整体振动,沿层高有放大的趋势,不同车速下楼板振动频率分布类似,都主要集中在楼板的自振频率附近; 随列车加载车速的降低,地铁上盖建筑中的整体振动强度呈下降趋势,部分楼板的最大Z振级及分频振级均出现“反弹”现象; 试车线列车以超过35 km·h^-1的车速运行时上盖建筑中楼板的实测最大Z振级超过了标准限值,为保证试车线列车功能同时提高上盖建筑的振动舒适度,有必要在已有轨道减振的基础上对上盖建筑物进一步采取减振隔振措施。