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Cho！uw等(199【1)和Schm【id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《(Wav《e Im-p—。edance— Block—简写为WIB—) —     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 ：CA：chen《bach J 【。D.Dif》fractio【n， of Ela【sti？c Waves a！nd： Dyna》mic S》tress》 Co？ncentrat】io：ns[J]》.，Journal 】of Applie！d， Me-chan】ics197340！(4)págs.】21：3-219》.，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(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(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(20《12)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 ？500？。11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》0.12《5，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GB 50】010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》010？C80混凝土的剪切！模量(1.58【3×1？04：M，Pa)仅《为最：低等级C15—混凝土剪切模—量(0.《917？×104MP—。a)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 】500？10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GB 50！007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G！B 50007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》 ：