6.3 结构动力分析
6.3.1 选煤厂的主要动力设备频率可按表6.3.1的规定进行分类。
表6.3.1 选煤厂的主要动力设备频率分类
6.3.2 在动力计算中,振动设备产生的扰力,应按下列规定采用:
1 计算振幅时,应采用标准扰力;
2 计算动内力时,应采用计算扰力;设备的计算扰力可按下式计算:
(6.3.2)
式中:Fc——设备的计算扰力(kN);
F——设备的标准扰力(kN);
Kd——设备动力超载系数,可按表6.3.2采用。
表6.3.2 设备动力超载系数(Kd)
6.3.3 当设备操作人员在8h内间歇地受同强度的稳态振动时,操作区的最大振动速度应满足下式要求:
(6.3.3)
式中:υ——计算振动速度(mm/s);
αt——允许速度修正系数,可根据每班累计受振时间t,按图6.3.3确定,若有经验时可适当提高;
[υ]——每班连续8h受稳态振动的操作区的允许振动速度(mm/s),可按表6.3.3采用。
图6.3.3 允许速度修正系数
表6.3.3 操作区的允许振动速度
6.3.4 每班在操作区内的累计受振时间t,应按下式计算:
(6.3.4)
式中:t——累计受振时间(h);
ti——第i次受振时间(h);
n——每班内在操作区停留的次数。
6.3.5 承重结构的动力计算应按下列顺序进行:
1 确定在不同工作状态下由设备产生的动力荷载;
2 选择结构构件的计算简图;
3 计算结构的自振频率并确定结构的振型;
4 计算结构的振动速度和位移;
5 确定结构内力的幅值(弯矩、剪力),并进行构件承载力计算。
6.3.6 计算结构的强迫振动时,钢筋混凝土结构的阻尼比ξ可取0.05,钢结构的阻尼比ξ可取0.03。
6.3.7 钢筋混凝土肋形梁的截面(弯曲)刚度,可按下式计算:
(6.3.7)
式中:B——梁的刚度(N·m2);
E——粱的混凝土弹性模量(N/m2);
I——梁的截面惯性矩(m4)。
6.3.8 现浇钢筋混凝土肋形楼盖中的梁截面惯性矩,宜按T形截面计算,其翼缘宽度可取梁的间距,但不应大于梁跨度的1/3。
6.3.9 当设备基座与梁有可靠连接时,宜计及设备机座对梁刚度的影响。
6.3.10 计算结构的自振频率时,楼盖和楼盖上的质量应按下列规定采用:
1 取结构和设备自身的全部质量;
2 楼盖上的临时质量和设备上的物料质量应按实际情况采用。
6.3.11 梁的自振频率,应按下列公式计算:
式中:i——频率密集区的顺序,i=1,2,…;
ƒi1——梁第i频率密集区内最低自振频率(Hz);
ƒih——梁第i频率密集区内最高自振频率(Hz);
m——梁上单位长度的均布质量(kg/m),当有集中质量时,应按本规范第6.3.13条的规定计算;
l0——梁的计算跨度(m),取梁支座中心间的长度;
φi1、φih——对于钢筋混凝土结构第i频率密集区的自振频率系数,可按本规范附录A确定。
6.3.12 计算梁的竖向振动时,其自振频率计算值应按下列公式计算:
式中:——梁第i频率密集区内最低自振频率计算值(Hz);
——梁第i频率密集区内最高自振频率计算值(Hz)。
6.3.13 当梁上有均布质量和集中质量时,对于单跨梁和各跨刚度相同的等跨连续梁,应按下式将集中质量换算成均布质量:
(6.3.13)
式中:mu——梁上单位长度的均布质量(kg/m);
mj——梁上的集中质量(kg);
j——集中质量数1~n;
n——集中质量总个数;
kj——集中质量换算系数,可按本规范附录B采用。
6.3.14 计算结构的水平振动时,宜采用空间结构分析程序进行计算分析;当条件不具备时,亦可按单榀框架进行计算分析,计算简图可按下列规定选取:
1 可将厂房结构按框架划分为若干个彼此独立的计算单元;
2 可以采用与楼盖和屋盖数目相应的自由度体系。
6.3.15 梁的垂直振动位移和速度及建筑结构的水平振动,可按国家现行有关标准进行计算,计算时可不计及两者之间的相互影响。
6.3.16 对承受动力荷载的结构,当其自振频率或振动位移(计算振幅)满足下述条件时,可不进行动内力计算,但应按动力系数法对结构进行静力计算:
1 梁第一频率密集区内最低自振频率计算值大于设备的扰力频率;
2 梁与柱的最大振动位移扣除支座位移后不超过自身长度的1/40000。