3.4 !结构动力分析
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3【.4.1《 苏联动载—荷机器作用下的建】筑物:承重结构设计—与,计算规范(》-200《-54)(》以下简称《苏,联,动规)将机器按三种!方法分类即机器【运动部件的运动方式!、扰力大小及—频率另外还》。有按机器其对基【。。座振动的敏》感性划分《的等级我国冶金【、有:色金属行业标准机】器动荷?载作用下建筑物承】重结构的《振动计算和》隔振设计规程(【试行:)YSJ 0—09-?19:。90(以《下简称冶《金行业?标准动?。规)是按机器对【基座振动速度—的要:。求分类选煤厂—的主要动《力设备可按表2【分类
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! 本标准《采用按频率》对机:器分类原因是经验】表明在选煤厂常【用的动力设备中影】响楼:。面垂直振动的是中频!率机器而影响厂【房水平振动的是【低频率机器按照【。频率进行动力设备分!类对合理布置动【力设备及合理确定】支承构件《(骨架)的刚—度以减小楼》面(或厂房)的振】动,是,至关重要的
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此外选煤!厂常用?动力设备中有些设】备,的运动部件的运【动方式较为》复杂不是《苏联动荷载机—器作用下的建筑物承!重结构设计》与,计,。算规范-200-】54表1机器—按其运?动部件的运动方【式分类?所能概括的》如斜轮分选》机和卧式振》动离:心机前者运动部【件绕斜轴转动—后者既有横》轴,旋转:运动还有前后往复】运动:还有些设备其扰力并!非由设备运动构【件的运?动所产生而是由设】备内部物料运动所】产生的目前常用的】振动较?大的选煤设备出厂时!。均带有?弹性支?承系统?其,扰力可直接由该【弹性支承的》刚度与其相应的变】位相乘而求》得从而避开了上部】机构的运动方—式选煤厂设备对其基!座,。的振动均属不敏【感范畴
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3.4.2【 动力设备—产生的振动荷—载标:准值应理解为—符合设备使》用技术?要求的正常》状态下设《。备所引起的惯性【力的参数值以在【制造厂?试,验中设备的相应特性!平均:值作为?振动荷载标准值【。该,值应:采用设备《制造厂提供》的,数据
】 动力设备的!振动荷?载计算值的确—定是对振动荷载标】。准值乘以设备动力】超载系数Kd此系数!是考虑到设备实【际参数对其标—。准,值偏离的可能性【以及因在使用过【程中工作《状态的改变、轴【。承间隙加大、零件】磨损、有杂物等【原因所引起这—些参数的明显变【。化,公称均衡的机—器中会出现于平【均值偏差很大的【参数特别是旋转质】量的偏?心率主要动力—设备的动《力超载系数在表3.!4.2?中,给出对具《有试验?数据的某些类—型设:备允许采用试验【得到的动力超—载系数?
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】。本次修订做了—彻,底修改“扰力”【全部改为《“振动荷载》”本:条只适?。合振动筛《振动荷载计算通【风机、电机等旋转】设备不完《全适合详见国家现】行标准建筑振动荷】载标准GB/—T 51228-】2,01:7和火力《发电:厂土:建结构设计技术【规程DL 50【。22-?2012《钢筋混凝土结构【构件除了《计入超?载,系数4?.0外高《频设备还应考虑钢】。筋混凝土《疲劳影响系》数2.0明确荷载组!合的:规定:即,与现行?其他与?振动有关《的标准协调》又照:顾过去的经验
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3.》4.3、3.4.】4 通过对—正在使用的厂房和】构筑物进行》大,量的振动观测以【及建筑结构》振动时的强度进【行计算表明在选煤】厂中大?多数情况下必—须,减,小在其上有》人的结构振动速度】这是根据振动对【人体的?生理影响《而确定的《而并非由于》振动对结构强度【的影响?。和设备基座的允许振!动限值所致
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选煤厂!常用设?备对其基座的振动均!属于不敏感范畴设】备基:座,的允许振动速度【一般都?在10mm/s~1!2.6mm/s在】满足振动对人体的】生理影响《而确定的允》许,振动限值时一—般均能?满足:设备基座允许—振,动限:。值,故在本章中》未给出设《备基座允许振—动,限,值仅给出了操作区】的允许振《动限值
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》 操作区的》允许振动限值是以操!作人员的健》康不:受损害、《正常工作不受—影响为依据确定的在!以往的选煤》厂,振动厂房的设计中楼!面的允许振动速度】一,般都采用[v]【=6.4mm/s未!考虑:在一班内受振动【时间的?长短和振动强度【变化:等因素在本》标准编制过程中【我们依照多年来的】设计经验和计—算、实测数据参考冶!金行业标准动规【中的有关规定综【合考虑操《作人:员,。在8h内间歇受振时!间等因素给出了操作!区,的允:许振动?速度和允许》。速度的修正方法这】样,比以往采用定—值设计?。。更趋于?合理:但在确定允许速度修!正系数时作用于操】作人员的《振动时?间应当以《统计数据为依据【。
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3.4.】5 条文中—设备:“不同工作状—态”是指《设备正常运转—工,作状态和停车—工作状态《。。停车工作状态包括】停车过程中设备自身!的共振状《态与设备和结—构的共振状态两【种情况就设备—启动和停《车两种工作》状态而言启动—过程:比停车过程所—需时间短得多所以】停车状?态比启动状态—更为危险因此本【条的设备不同工作状!。态不包括启动工作状!态
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3:.4.6 参考】国内外有关技术【。统计资料《在中等应力状态【下现浇?钢筋混凝《土结构的《阻尼比取《0.05《钢结构的阻尼—比取0.0》3是可行的
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3?.4.?。7~3?.4.9 在计】算梁的截面惯—性矩时若板上在【梁的一?侧开有较大》的孔洞则可》按倒L形截面计算;!若,在梁的两侧均开【有较大的孔洞则可按!矩形截面计算有的设!备基座较大并—沿承受设备的梁【呈,条形布置且与—梁是刚性连接的(】如振动筛高架基【座和:跳,汰机基座等)此时设!。备基座对梁的刚度影!响甚大?如果:计算中忽略设备基座!。对,梁的刚度影》响,则梁的自振频率的计!算值和实际值将会出!现相:当大的偏差致使【动力计算失》去意:义因此?当设备基座与梁有】可靠连接时宜考虑设!备基:座,。对梁:的刚度影响以减小自!振频率的《计算误差《
3【.4.10 【楼盖上?的临时质量是指楼面!活荷载的质量第【2,款,规定:。“楼盖?上的临时质量和设】备上:的物料质量》应按实际《情况采用《”是为了《尽可能将《。梁的自振频率计算】值更加准确而制定的!
—3.4.11 】本,条给出的是楼面梁的!自振频?率的计算公式对于楼!盖的自振频率可按】现行冶金行业标准机!器动荷载作用下建筑!物承重结构的振动计!算和隔振设计规【。程(试行)YSJ !009-1990】的规:定计算?
3【.4.12》 一般《来说当确定承受【周期荷载结构的自】。振频率时建筑结【构,的原始?。数据(?计算简图、》荷载、杆件及其连】接的刚度、质量【等)精度均不—是很:。高而由此《确定的自振频率【也就可能产生偏差】同时结构在简—谐荷载作《用下共振或接—近共振时计算结【果对所?计,算动:态,体系特征的微—小变化均非常敏感】甚至自?振频率的微小—变,化,都可大幅增大—或减小振幅因此本】条以频域的方—法,。来考虑在自振—频,率中可能存在的偏差!参考国外的》有关:资料对钢筋混—凝土肋?。形楼:盖中:的主梁和次》梁等构件计算频率的!可能误差《ε,取0.?30
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3.?4.13 采用“!能量法”将集—中质量换《算成均布质量—时对于同时具有均】布质量mu和—集中质量m》j的梁假定》其振型曲线Z(【x)与具有均—布质量?m梁的振型曲线【。相同
】 当》仅有均布质量m时体!系的自?振,圆频率为
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当】既有均?。布质量mu又有集中!质,量mj时体系的自振!圆频率为
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! 令两者的自】振频率和振》型相同可得
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上述公!式是按单跨梁推导的!关于连续梁上的【集中质量《换算成均布质量【其原理与《单跨梁相《。同
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? : 本标准《附录C中的kj值是!按照上述原理根据现!行,国家标准多层厂房楼!盖抗微振设》。计规范G《B 501》90-93》和苏联动《规中的有关》数据整理而成
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3.4.【14 《设有众多不同—类型的大型动力设备!。的多层厂《房其:结构振动是十分【复杂的这种复杂性】一方面来自》振源:另一方面也来自结构!本身本?标准:的,编制只能以现有研】究成果、设计总结】。及对选煤厂各种振动!问题的处理经验【为依据因此本条【在结构振《。动计算上当条件不具!备时仍允许沿—用平面振动的—计算模?型
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3.4.】16 ? 本条?第1:款的频率条件使构】件避开了共振和接】近共振的状态就【。是在启动《和停车时也》不会出现通过构件共!振区的情况》。此时在动力》荷载作用下》结构将不《会产生过大的动【内,力第2款的》振动:位移条件综合反映了!动力计算实践—和工业厂房振动【研究的多年》经验结构《按基本频率振动时】符,合足够?的可靠?性准则所以当—结构:符合本条《的,条件之一时可不做动!内力计算仅需将重物!或设备的荷》载,乘以动力系数后按静!力,计算进行这》样对结构的》承,载能力?是同:。样可以保《证的
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