5》.2 振动计【算,
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5.2.!。1 机《器坐标系CXYZ】中原点C即为机器扰!力作:用点基组坐》标系Ox《y,z中的原点O取基组!总重:心坐:标轴方向与机—器坐标相同》C点对O点一般均】有一定的偏心—ex、ey、h【0,+,h1:。基组动力计算—时各公式《推导均对Ox—yz坐?标而言因而作—用于C点的F—vz、Fv》x在振动计算中均】先平移至重心—O对于?。。。水平:回转耦合振动由于采!用振型分解》法计算水平扰力直】接平移?至各振型《的转心Oф》1、Oф《2,。、Oθ1、》Oθ2
!5.2.《2~5.《2.:4 : 基:组为机器《、基础及基》础底板上的回填土】的总称?基组的?振动模式采用—质点-弹簧-阻尼】器体系由《于考虑?了阻尼因素》因而计算结果比较符!合实测值同时—还可以解决》共振区的计算—问题:使基:础设计更趋》经济合?理
! , 基组作为单质点刚!体有六个自由度其】振动可分为竖向【、扭转、水平和【回转四种形》式当基组《总重心与《基,础底面形《心,位于:同一:铅垂线上时》基组的竖《向振动和扭转振动是!独立的而《水平:和回转运动则耦【合在一起
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? 第5.2【.2条?~第5.2.4条分!别给出了上述四种】基组振动形式—的计算方法基组在】通过其重心》的竖向扰《力Fv?z作用下产生沿【z轴的竖向振动基】组,在绕z?轴,的扭:转力矩Mψ》和沿y轴向偏心的】水,平扰力Fvx作【用下产生绕z轴的】扭,转振动(图5—。.2:.2)?基组在水平扰—。力,Fvx和沿x—轴向偏心的竖向【扰力Fvz作用下产!生沿x轴水平、绕】y轴回转《的x-ф向》耦合振?动(图5.2—.3)基组在绕x轴!的网转力矩Mθ和】。沿y轴向偏心的【竖向扰力Fvz作用!下产生沿y轴水平、!绕x轴回转的y-】θ向耦合振动(【图5.?2,.4)
! 《一,般一台?机器同时存在—几,种扰力和扰力矩计算!。基,。础顶:面控制点的振动【位移和速度》。幅值时应分别计【算各扰力《和扰力矩作用下【的振动计算》值当机器存在一【、二谐扰力(矩)时!需分别进行振—动位移和速度计【算然后按本标准【第5.2.》5条的公式进—行叠加并核算是否满!。足现行国家标准建筑!工程容许振动标准G!B :50868-20】13:第5章规定的振动】容许:值
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》基组在通过其重心的!竖扰力?作,用下产生竖向振动】通过建立运动微分方!程求得?基组竖向《振动:固有圆?频,率ω:。nz和基础顶面控制!点竖向线《位,移幅:。值uz?z(基组《各,点的竖向线位移【幅值均相同)—的计算公式式—中地基动力计—。算参数Kz和ζz可!根,据现行国家标准地基!动力:特性测试规范GB/!T 50269由】场地试?验块体?基础:实测来确定》也可由本《标准第3《章求得这些参数一】。般很难?取准可?根据机器《的扰:力频率按偏》于安全的要求来【。。选取
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— 扭:转振动是《在扭转力矩作用下】发生的总扭》转力矩除包含机器】的扭:转力矩Mψ外—还包括水平》扰力Fvx向基【组总重心O点平移形!成的:扭转力矩基》。础顶面?控制点?一般指基础顶面角点!B该点水平扭转【线位移最大表示【为x、y向两个分】量
【 水平回转】耦,合振动?。为双自由度体系振】动第:一振型为《绕,转心Oф1或Oθ1!。网转第二振型为绕转!心Oф2或》Oθ2回转通过建立!运动微分方》程求得基组水平【回转耦?合振动第一》、第二振型的固【有圆频率《ωn:ф1、ωnф2或】ωnθ1、ωnθ2!。。。和基础顶面控制点】B的竖向《、水平振动位移幅】值,
【 ?值得注?意的是基组存—在两:个方向的水平回转】耦,合,振动一个是机器【的水平扰力Fv【x向转心Oф—1、Oф2平移和】机器竖向扰》力Fvz沿》x向的偏心组成【。的总扰力矩M—ф1、Mф2—激发了基《组x向水平、—绕y轴回转的x-ф!向耦合振《动第二个是机器的同!转力:矩Mθ和竖》向扰力Fvz沿y向!的偏心组成的总扰】。力矩M?。θ1、Mθ2激发了!基组y向水平、【绕x轴回转》的y-θ向耦合振动!这,两个方向的水平【回转耦合振动—计算公式在形式上完!全相同但是所—有的参数包括地【基参数、基》组转:动惯量、基组固有】。圆频率、转动中心】至基组重《心的距?离等均?需要根?据基组两个方向尺寸!分别计?算在:。国,家标:准动:力机器?。基,础设计?规范GB 5004!。0-96中对这两】个方向的耦合—振动计算公式中【的参数定义得不够】明确在?本版中给予》了细化
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基组【。的上述四种振—动,形式都可能会产【生不止个方向—的线位移和振动速度!在同组、《同,谐的扰力(》矩)作用下》四种振动形式沿【x轴、?y轴、z轴分—别产生的振动可【沿轴线直接叠加【对不同?组、不同谐的扰【力(矩)产生的振】动则应?按照本标准第—5.2.5条提供】的公:式取平方和的平方】根做叠加《
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:。。 在基组动【力计算时正确确定】地基:方案选择地》基参数确定基—础尺:寸和埋?。深是十分《重要的有时可—能要进行《反复试算使》基组振动的固有圆频!率尽量远离扰频【使计算?位移幅?值尽量减《。小
!。 天然地基上基组!的振动质量m可【不考虑基底》土的参振部分—按式(5.2.1】-3)计算而参振土!对振动的影响则【是按照本标准第3】.4.11条—将计算?所得的振动》位移乘以某一—折减系数《。来实现对于桩基础】其振动质量m—p则应包《括桩和桩间土的参】振质量按照本标准第!3章的相关》公式计算《
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?5.:2.5 基组顶】。面控制点的总位移】峰值u取《一、二谐扰》力,(矩)作用下的总线!位,移的:平方和的平方根此叠!加,。公式比?各线位移分量—绝对值之和更接【近实际因为各谐【扰力、各《类扰力均存》在相位差《计,算,出来的位移也相应】。存在相位差且由于】地基阻尼比不易准确!计算因而计算—各分量的矢量和就】很困难本标准—。采用的叠《加公式比较简—单又比较符合—实际
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5.2.6 【 工程实践中大【。型动力?机器:基础的底《面积经?常受到限《制也常?遇到地基承》载力较低或容许振动!位移值较苛刻的【情况此?时采用联合基础则】是,一个:有,效的处理方法本标准!采用的联合基础按】刚,体,。进行整体计算的办法!。是根据模《拟基础系列试验和】实体基?础实测?。数据结合理论分析】得出的?
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联—。合基础一般只取2】台~3台机器联合机!器过多、底板过【长,均会:。带来不利影响工【程上的联合型—式常用竖向》型和水平并》联型对于卧式机器在!有条:件时:。(工艺配管》专业配合)应优先】采用水?平串联型即沿活【塞运动方向的联【合可:大,大提高基础底面【的抗弯惯性矩从【。而较大提高地基抗】弯刚度以《提,。高联合?基础的振《动固:有圆频率《和,降低其?振幅
! , 本条《规定了联合基础按刚!性整体计算的—条件条件一是底板】的厚度h《d应满足《刚度要求条》件二是?。对扰:频的限制条》件三:是限制底板厚度【hd:与基础总高》度的比值
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【 基?础联合后可使基础】主,要,振动方向的固有【振动:圆频率有一定的提】高其中水平串联型】提高较多上述—条件二?。的限制?原闲是当扰》。频ω≤1.3ω'n!z,或ω≤?1.3?ω'n?。ф1时基础联合后的!固有频率提高便【远离共振区将达【到减:小振动幅《值的目的;反之若扰!频ω>1.》3ω'nz或ω>】1.3ω'nф1】时基:础,联合后的固有自频提!高将可能靠近—或落入共振区—并不能减小振动【
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