4 结构振动计算
4.1 一般规定
4.1.1 工业建筑结构的振动控制设计时,可对整体结构的水平振动与竖向振动分别计算。
4.1.2 结构水平向动力特性和振动响应的计算应符合下列规定:
1 宜采用数值分析方法并计入结构空间作用影响;
2 对于平面及竖向布置规则、结构质量及刚度分布均匀、楼盖刚度较大、振动荷载偏心小的结构,可按本标准第5章、第6章规定中简化方法的要求计算;
3 当振动荷载频率大于对应方向结构二阶频率时,可取振动荷载幅值的等效静力荷载进行计算。
4.1.3 楼盖及屋盖的竖向动力特性和振动响应计算应符合下列规定:
1 宜采用数值分析方法;
2 当符合下列条件时,可简化为单榀结构,按本标准第5章~第7章规定的方法进行竖向振动分析:
1)单层工业建筑屋盖竖向受力无空间协同作用时;
2)多层工业建筑楼盖的刚度和质量分布较均匀,各跨跨度最大相差不超过20%,且机器转速小于1500r/min时。
4.1.4 结构动力特性和振动响应计算时,建筑重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和;可变荷载的组合值应符合下列规定:
1 计算结构整体自振频率、振动响应时,楼面活荷载可采用与主梁设计相同的荷载,并计入准永久值系数进行组合;
2 计算楼盖整体自振频率、竖向振动响应时,楼面活荷载采用与次梁设计相同的荷载,并计入准永久值系数进行组合;
3 计算楼盖局部自振频率、竖向振动响应时,楼面活荷载宜按实际情况计入。
4.1.5 结构振动计算时的阻尼比宜符合表4.1.5的规定。
4.1.6 结构振动计算时,混凝土、钢筋和钢材的材料强度、弹性模量、泊松比取值应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010和《钢结构设计标准》GB 50017的有关规定执行。
4.1.7 结构振动分析时,构件刚度的计算宜符合下列规定:
1 现浇楼盖及装配整体式楼盖,梁有效翼缘计算宽度宜按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定确定;楼板上的砂浆面层可计入厚度的1/2计算;
2 当设备基础与楼板有可靠连接时,宜计入基础对楼盖刚度的影响。
4.1.8 在单一周期性荷载作用下,结构的振动速度和振动加速度可按下列公式计算:
式中:v——振动速度(m/s);
a——振动加速度(m/s2);
u——振动位移(m);
ω——振动荷载圆频率(rad/s)。