7.2【 楼盖微》振动计算
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7.2》.1: 为?了简化计算标准编制!组经过?多年的试验研究分】析提出了简易实用且!具有一定准确性【的振动荷载作用点】。下振动位《移的计算方法该方】法是将楼《盖沿纵向视作彼【。此分开的多跨连【。续T形梁当计算主】梁上振动荷载作【用,点下的振动位移【时则可直接将主梁视!作T形梁来计算因】此楼盖的振动计算】简化为T《形单跨或多跨连【续梁的计算模型【
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7.2.》2 : 计算楼盖刚度时】其截面惯性矩可按下!列规定确定
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《
(—1):现浇钢筋混凝—土肋形?楼盖:中梁的?截,面惯:性矩:宜按T形《截面计算《。其翼缘?宽度应取梁的间【距但不?。应大于梁跨度—的一半;
【
(2!。)装配整体》式楼盖中预》制槽形板《的截面惯《性矩宜取《包括浇面层》。在内的预《制,槽形板的截》面计:算;
《
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(3!。)装配整体式楼盖】。中主梁的截面—惯性矩宜按》T形截?面计算其翼缘厚度宜!取现浇面层》厚度翼缘的宽度【应取主?梁的间距《但不应?大于主?。梁,跨度的一半》
—。。7.2.3》 楼盖竖向自振频!率,的计算按本标准【第7:.2.1条中提出】的计算模式进—行即:采用单跨或多跨【。连续梁的计算—模型:。由梁的自由振动方程!式
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》 可解得k振型!。自,振频率
》。
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7.2.4 】在,。梁,上,同时具有均布质量m!u和集?中k质量mj—时用“精确法”求算!该,体系的自《振频率和振》。型是十分复杂的可近!。似地采用“能量法】”将集中质量换算】成均布质量较简单地!求,出该:体系的自振》频,。率和振型《对于同时《。具有均?布质量mu》和集中质量》mj的梁假》定其振型曲线z(x!)与具有《均布质量梁》的振型曲线相同
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—当,仅有均布质量m【u时体系《的自:振频率?为
《
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》 当既《有均:布质量mu又有【集中质量《m,j时:体系:的自振频《率为
【
《
【。令两者的自振—频率和振型相同【可,得
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【
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:7.2.7 楼盖!。。振动荷载作用—点的竖向《振动位移采用了【。连续梁的《计算模型由梁的振】动方程
】。
《。
可】。解得:
【
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《 如果?略去相位角r—。k并令sinω【t=1则得》到梁上任一》点x处的最大—位移方程为》。
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— 当?连续梁?第s跨作用有一集】中振动荷载F—ssi?n,ω,。t时则?:,
】
— 式中:xp集中!振动荷?载F:。ssinωt离支】座的距离
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《
! 本标准采》用连续梁模型—来计算楼盖的自振频!率和振动荷载—作用点下的位移由于!做了简?化处理楼盖》。自振频率和位移【计算:。必,将,产生:一定的误差标准【。做,了,以下考虑计算—连续梁第一》密集区内最》。。低和:最高自振频率时【考虑±2《0%的误差范围如】图8:所示然?后将频率密集—区内多条μ-—f响应?曲线汇成一条包络】线a、b、c、【。d、e从而可—将多自?由度:体系用当量单自【。由度体系的形—。式来:表,达,
【
《
然—后在此基础》上将:响应曲线按不同频】率进行分段计—。算其振动位移在共振!区前f0《<f1时《按上述推导公—式计算
【
】 《当f1≤f》0≤:f2时
【
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》
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: 《由,。于式(33)和【式(35)在f0=!f1处不《连续因此将式—(33)改为
】
《
】 标准中引用了】空,。。间,影响系数ε这—。是由于连续梁的【。计算:简图是将楼盖视作彼!此独:立的梁来进》行计算未考虑其空间!整体作用因此—计算结?果均:较实测数《据大通过《计算与?实,测数据对比分—析引入空《间影响系《数ε后使计算结果更!符合实际用》本标准方法》计算跨中《板条上振动荷载作】用点:位移和自《。振频率与实测结果的!对比见表4
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】
》
7.2【.8 《振动荷?载作用点下位—移计算的位置—修正系?数值是由于》计算和?实测对?比,分析都是根》据,。二跨及三跨》多,层,工业建筑《楼,盖边跨的跨中板【条作:为一连续梁计算【的对于振动荷—。载作用点在》单,跨跨中或三跨—中间跨的跨中板条】上时通过有限元计】算得到其位移与前】者的比例关系分别】为1.?0和0.8
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,。
7.2.》11 机床是一】。个多自由度振动【体系其工作转—速随加工材料和【工,。艺,要求不同变化范围】。不同且启《闭频繁很《难避:。开楼:盖的自振频率—因此机床的振动【荷载频率可近似地取!楼盖的第一密—集区中最低自振频】率,f1l
《
7.2】.12 《。 机器振动》荷载作用点以外【的楼盖响应》振动位移《简化计算法的提出】是以有限元法—为基础采用计算和实!。。测相结?。合的原则吸取—了国内外《。。提出的各种计—算方法中《的优:点
》
简【化,计算法的基》本思路是“抓住【一条主线做出—三个:修正”一条》主线是振动荷载作用!点作用于梁》中,(板中?)共振?时其:他各梁?中(板中)位—移,传递系数《的计算三个》修正是振动荷—载点不作用在梁中(!板中)?的修正;《验算点不《在梁:中(板中)的修【正;:非共振(共振前)的!修正
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! 影响楼盖》振动:位移传递系数—的因:素有:板梁刚度比、阻【尼比、频率比、振】动荷载点及验算点的!位置等
! (1)振动!荷载:作用:于梁中(板中—)共振时《其他各梁中(板中】)位移传递系—数γ1是通过对44!个模拟工业建筑【的有限?元计算和10多个】工业建筑实测结果】进行数理统计—取,具有90% 以上】保证:率,进行:回归分析对得到【的曲:。线进行?归类:优化:。得出γ1的计算公式!
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所—选,。取工业建筑》的梁板刚度比变【化范:围为0.《4~3.0取—单跨、二《跨和三跨分别—进行统计和回归【结果表明单跨、二跨!和三跨的本跨—二跨和三跨的—邻跨其位移传递【系数的数《值相差不多(—小于10《%,)为简化计算对本】。跨和邻跨按同一公】式考虑
!。 《(,2)对振动荷—载点不作用在梁中(!板中)时的》位移传递系数与振动!。荷载作用于梁—中(板中《)时位移传递系数】的比值分析发现在某!些区域内振动荷载】点位置换算系数【ρ为常数
【。
— ,ρ值与梁板》刚度比有《关但相差不》大(小于《15%?),为简化起见换—算系:数取其包络值而不与!梁板刚度比》相联系
【
(3)!。验算点位置换算系数!是采用插入法原理】并,根据有限单元法计算!。结果进行了调—整
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》。 (4)《共振前的传递—。系数采用《有限元进行分析【频率比采用0—.10、0.20、!0.30、0.【40、0.50、】0.60《、0.7《0、0.75、【0.80、》0.85《、0.9《0、0.95—、,1.00共13个档!次对于每一验算点其!传递系数随频—率比呈抛物线—变化类?似于:单质点放大系数【曲线但其《数值不同两者的差】别,用函数Fλ进—行修正
】
计算【结果表?。明当频率比λ—<0.5《时其传递系数变化较!小接近常数;当0.!5<λ?<0.95时呈抛】物线变?。化;:0,.95<λ<1【时呈直?线变化
《
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《 用本《标准计算的传递【系数值?与实测结果的对比见!图9
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】7.2.《。13 ? 多层?。工业建筑楼盖上各】种动力设《备在生?产使用过程中产生的!振,。动将波?。。及到整个《建筑当楼《层内:设有精?密加工设备、—精密仪器和仪表时其!精度和寿《命会受到《严重的影响因—此要考虑激振层的平!面振:。动传递然《后通过激振层的【柱传递到其他受激】振层
》
层】间振动传递是—个复杂的问》题早在20世纪【60年代初就提出来!了并进行了实测试验!20世纪80—年代后期对此又继续!进行实测试验并【进行了理《论研究对层》间振动传递较为系统!地进:行了6个多》层工:。业建:筑的实?测试验还有个别局部!试验或?。实际生产的》测,定在理论研究—方面将多《。层工业建《筑分割?。为楼板子结构及柱子!结构采用《固定界面模态综【合法进行《计算其?计算值?与实测结《果相吻合较好为层】间传:。递比提供了》较为可靠的基础【
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》 , (1?)层间振动》传,。递实测试验的—结果:实测试验结果表【明,层间传递比离散【性较大主要》由于影响《层间:振动的因素》较多如各层楼盖及】振源远?近的不同测点均存在!一定的共《振频:率差;在某一共振】频率时并不是各【。层楼盖及各测点均】出现振动《的最大响应;在实】测试:验中存在着某些外】界,。振动:干扰或因《振动位移较》小等因素给实测【试验结果带来误差
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!6个多?层工业建筑的实测】值均考虑在第一共振!频率密?集区的最大响—应在多个共振频率】下,可得到?。不同的试验值摒弃】过大、过小值然后对!。1个工业建筑的多个!数据取其均值为实测!值
】 ,。 从6《个多层工《业建筑楼盖层振【动,传递的数据》。中取:保证率为90%【以上进行回归分析】。并以此作为确定【对应振源r处的层】间振:。动传递比层间振【动传:递比的大小》一般远处大》于近处大《约传到4个柱距可考!。虑接近1;振—。源附近各层相—差较大而远距—离振源各层相差【甚小;上层区—域大于下层区域;隔!跨,区域大于本跨区域】;,振,。幅小时大《。于振:幅,大时
】 (2)【生产使用时的层间】振动传递比从—西安东风仪表—厂实际生产使用【时的测定表明当【二层机床《开动率为《60%~80%【时梁中最大振动位】移,1μm~6μm板】中最大位《移2μm《~10?μm:振动传到三层;其上!下对应点的层间振】动传递?比,梁中为0《.35~0.5【0板中为《0.:20~0.》。60振幅小时传递比!大反之则小
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