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, 6.》4  波阻板屏障】隔振 — 6.4.1!  本条给出了波阻!板屏障?的适用?条件: , 《 ,    波阻板【置于地面振源下【方进行主动隔—振,的主要机理是基岩】上单一土层的振动】存在截止频》率当表面作用的【简谐荷载的频—率低于该截止频率】时土层中《没有波的《传播即辐《射阻尼接近于零【;仅当激振频率大】于截:止频率时《土层中才会出现波的!传播现象;当激振频!率,接近截止《。频,率时土?层发:生共振基于此原理C!houw等(1【。991?)和:Schmid—等,(,。1992)提出了】人工设置一个类【似基岩的有》限尺寸硬夹层进【行隔振的《方法并称《该,硬,夹层为波阻板(W】av:e, Im-《p,e,。。dance Bl】ock?简,写为W?IB) 【     —波阻板置于》土面进?行被动隔振主要基于!下述机理根据Pao! ,Y HMo》w C 《CAch《en:bac?h :J D.《Diffracti!o,n of El【astic W【aves《 and 》Dynamic S!tr:es:s Concent!ra:tions[J【].Journ【al of》 Applied !Me:-ch?ani?cs197340(!4)págs.2】13-?2,1,9.:即将矩形波阻板【视为圆柱体》的一:段当在柱体表—面作用有波前与【柱轴平?。行的SH波偏振【与,柱轴垂直的远场【散,射波场us(rθt!)为 ? , 】    》 式中?r极坐标《横轴; 《  — , , ,     》 θ波入射》角,极,坐标切向角; ! ?    《。      t时】。间; 《      !     γ波数】; ? :   《        】λ波长; !    《      — w圆频率 !  ?。   当γ=a(a!为柱:体半径)《且γa=《1即波长《很长时只有很小一】部分入射波被—散射且所有》向,后方向几乎》均匀地散《射总波场与入射【波,场十分相似》随着:频,率的增加《即波长变短时—a>>λs(γ【a=5?λs为剪切波长)】按角度的分布变得】越来:。越复:杂,向前产生很大的散射!这时散射场与—入射波干扰形成【“影子区”波—长非常短时》即γ:a,>>1散射》波的:一半集中到正前方】而另一半《或多或少均匀地散布!在所有其余方向这时!在,圆柱:体的后面《可得到?相对未?扰动区即《隔振区 》 ,     波阻!板与其他隔》振方式组合后用于】隔振主要包括两种情!形一种是在隔振对象!(如:。精,。。密仪器?),基础下?方一定深度处放置水!平有限尺寸波阻板并!配合其他隔振器(】如阻尼弹《。簧):组合隔振;》另一种是波阻—板置:于土面自《身作为基础板—或厚地坪工》作同时在波阻板【周边布置排》。桩组合隔《振波阻板屏》障隔振传递率根据容!许振动值与隔—振前环境振动—测试数据确定通过传!。递,率可判断单一波阻板!能否达到设计要【求是否需要》组合隔振 !。   ?  :国内的工程设计人】。员已成功地将波【阻板与其他隔—振方:式组:合后用于隔振—杨先健(1994】)及:白玲:、李兴磊(2012!)将砂垫层》上钢筋混凝土—波,阻,板与排桩《屏障:组合隔振的方—式分别应用于某大型!消声室和某大型【超精密实《。验室的被动隔振【比原弹簧《隔振方?案节省造价93%】~95%并缩短了】建造周期杨先健、万!叶青、杨俭等(【2002)》将波:阻板屏障与》阻尼:。弹簧组合对》不良振动环》境中设置高精密【。设备进?行隔振节省了64】%的投资并缩短【了工期获得了—较好的技术经—济效益 《 6—.4.2《  根?。据国内外理论及【试验:研究:成果增?。大波阻板厚度—和剪切模量是提【高波阻板隔振效【果的主?要有:效手:段;此外《增大波阻《板宽度也是提高【。隔振效果的关—键因素之一;减小垫!层厚度(《波阻:板顶面至振源—底部或动力》基础底面距离—)也是提高其隔【振,效果的?手,段之一根据国内外理!论和试验研究成果】结合工程《实际及?经济因素用于主【动隔振的波阻板尺寸!宜按照本《标准式(6.4【.2:-1)~式》(6:.4.2-3)取】值对于厚《度和宽度当超—过本标?准式(6.4.【2,-1)、《式(6.4.2-】2)所示上限值时】隔振效?。果也会缓慢提—高但不经济;低于下!限值时对《部分:地,质情况有可能发【生振动放《。大对于垫《层,厚度本标准式(6.!4.2-3)所示】取值范围内隔振【效果最佳且较为稳定!具体隔?。振效果还《与其他?因素有关;当超过上!限值时波阻板隔【振随垫层厚》度增大隔振》效果逐渐《变,。差且存在振动—放大:可能 【    《 土:层参数?的变化对《波阻板的隔振效果】有显著的影响根据】现,行国家标《准建筑抗震设计规】范GB 5》0011中对土的】类型和剪切波—速范:围,。的,划分(表1)可知】对于相同的》波阻板在相同的振】源作用?下土层由《软,弱土过渡为坚硬土的!过程中土层》剪切模量、剪切波速!及剪切波长均—增大使得对》。隔振效果有》主要影?响的:波阻板无《量纲剪切模》量、无量纲直径【和无量纲厚》度都:同时减小导致隔【振效果有所》。下降所以同样的混凝!土波阻板在软弱【土中的隔振效果最好!坚,硬土中则相对较差;!在保证相同》的隔:振效果情《况下土?层剪切模《量降低?时对:波阻板尺《寸要求也有所降【低 表】1  ?土的类?型划:分和剪切波速范围】 《 : : ,     波】阻板宽度和》厚度取?值时对?软,弱土可分别》取本标准式》(6.4.2-1】)、式?(6.?4.2-2》)所示取值范围中较!小值对坚硬土—可取较大《值;波阻板距基础底!。面垫层厚度取值时对!任何种类土层—可,以优:先取本标准》式,(,6.4.2-3【)所示范围较—小值要避免振—源基础?与波:阻板接触需要结合具!体工程条件和设计要!。求综合考虑可行【性与经济性等—选取波阻板》。主动隔振的设—计参数 》 ,。     根】据工程经验波阻板】被动隔振尺寸—。设计置于土面上进】行被动隔振的波阻板!厚度越大被动隔振】效果:越好波阻板的厚度要!求大于0《.1:25倍剪切波波长】厚度过小隔振效率】。。差也不宜大》于0.33倍剪【切波波?长若大于此》值投资增加很—多而隔振效》率,增加甚?微 6.!4.3?  :本条对波阻板设【计过程?。中需考?虑的:问题进行《了规定 】     》考虑:到混凝土《仍是目前土木工程领!域,应用:最广泛的建筑材【料具有剪切模量大】的优点?比较适合《波阻板的制作和【施工故对于新建【的,动力:机器等地面振源【仍建议采用现—。浇或预?制的:。方式进行波》阻板施工混》凝土强度等级的【选用需要《符合现行国家—标准混凝土结—构设计规范G—B :5001《0,的规定根据》波,阻板主动隔振相【。关理:论成果混凝土强【度等级越高波—阻板剪切模》量越大隔振》效,果越好根据现行国】家标准混凝土结构】设计:规范GB 50【010C80—混凝:土的:。剪切模量(1.58!3×104M—。。Pa)仅为最低等级!C15混《凝土:。剪切模量(》0.917×104!MPa?)的1.《73倍故提高—混凝土弹性》模量不?能很:有效提高隔振效果】还会造成经》济浪费所以在实际工!。程中混凝土强度等级!的选用只以满足波阻!。板吊装(《预制)及正常工作】时,的强:度要求为标准—进行通?常要求混凝土强度等!级不低于C20在】波阻板材《质为混凝《土的情况下》可以:通过调节波阻板平】面,尺寸、厚度》及垫:层厚:度来提高隔振效【果, :   —  :。根据选定的》波阻:板尺寸及《。其他具体情况确定】。采用:预,。。制或现浇方式—建造波阻板》当,采用预制波阻板时】需要:按照现行国家—标准混凝土结构【设计规范G》B, 50010进行】。。配筋:、设置吊环》。并进行?吊装验?算当波阻板顶面【距基础?底面垫层厚度较【小且动力基础—宽度与波《阻,板宽度相差较大【时波阻板受》力状态接近平板式筏!基需:要按照?现,行国家标准建筑地】基基:础设:计规范G《B :5,0007进》行必要?的配筋?。以,满足波阻《板抗冲切、抗—剪切及局《部受压?。验算要求 》。     !对于低于10Hz的!低频振动《波长通常较大—为保证0.》5以下传递率波阻】板的:平面设?计尺:寸和厚?度设计尺《寸可:能较大?为保证?地基稳?定性故需《要按照?现行国家标准—建筑地基基础设【计规范GB》。 500《07进行地》。基承载力和沉降验算!  【 ,  为?。避免由于波阻板的设!置导致产生不均匀】沉降影响动力—。机器的正常生产当】波阻板?下方为?软弱土层时先—进,行地基处理使其【能承受波《阻板:和动力机器的基础】静力及动力荷载要】求, :