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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Ch】ouw等(1—991)《和Schmid【等,(19?92)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!ave Im-【peda《。nce? Bloc》k简写为WI—B) — :   ? 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】 HMow》 C CAche】nbach J 】。D.Diffra】ction —of Elasti!c, Wav《es and D】ynamic—。 S:tres《s :Concent【rations[J!].Jour—n,a,l, o:f Ap《plied M【e-:chanics19!7340(4)p】ágs.2》13-219.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(rθ】t)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:(γa=5λs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γa!>>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(1—994)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9】3%~?95%并缩短了【建造周期杨先—健、万叶《青,、杨俭等(2—002)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 50—011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 5—0,010C80混凝】土的剪切模》量(1.583×1!04MPa)仅为】最低等级C》15混凝土》剪切模?量(0.917×1!。。04MPa)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GB !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 50007【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1?0Hz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!。 5000》7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 》