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7,2、樓蓋微振動計(jì)算7、2、1,為了簡化計(jì)算，標(biāo)準(zhǔn)編制組經(jīng)過多年的試驗(yàn)研究分析 提出了簡易實(shí)用且具有一定準(zhǔn)確性的振動荷載作用點(diǎn)下振動位移的計(jì)算方法,該方法是將樓蓋沿縱向視作彼此分開的多跨連續(xù)T形梁 當(dāng)計(jì)算主梁上振動荷載作用點(diǎn)下的振動位移時、則可直接將主梁視作T形梁來計(jì)算。因此.樓蓋的振動計(jì)算簡化為T形單跨或多跨連續(xù)梁的計(jì)算模型.7、2.2，計(jì)算樓蓋剛度時 其截面慣性矩可按下列規(guī)定確定 1.現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋中梁的截面慣性矩.宜按T形截面計(jì)算,其翼緣寬度應(yīng)取梁的間距、但不應(yīng)大于梁跨度的一半,2.裝配整體式樓蓋中預(yù)制槽形板的截面慣性矩.宜取包括澆面層在內(nèi)的預(yù)制槽形板的截面計(jì)算,3，裝配整體式樓蓋中主梁的截面慣性矩。宜按T形截面計(jì)算，其翼緣厚度宜取現(xiàn)澆面層厚度、翼緣的寬度應(yīng)取主梁的間距 但不應(yīng)大于主梁跨度的一半。7.2,3，樓蓋豎向自振頻率的計(jì)算,按本標(biāo)準(zhǔn)第7，2。1條中提出的計(jì)算模式進(jìn)行 即采用單跨或多跨連續(xù)梁的計(jì)算模型，由梁的自由振動方程式、可解得k振型自振頻率.7，2。4。在梁上同時具有均布質(zhì)量mu和集中k質(zhì)量mj時。用.精確法 求算該體系的自振頻率和振型是十分復(fù)雜的，可近似地采用、能量法、將集中質(zhì)量換算成均布質(zhì)量,較簡單地求出該體系的自振頻率和振型,對于同時具有均布質(zhì)量mu和集中質(zhì)量mj的梁。假定其振型曲線z x。與具有均布質(zhì)量梁的振型曲線相同、當(dāng)僅有均布質(zhì)量mu時,體系的自振頻率為。當(dāng)既有均布質(zhì)量mu,又有集中質(zhì)量mj時,體系的自振頻率為.令兩者的自振頻率和振型相同可得.7,2 7 樓蓋振動荷載作用點(diǎn)的豎向振動位移,采用了連續(xù)梁的計(jì)算模型.由梁的振動方程?？山獾?如果略去相位角rk 并令sinωt、1,則得到梁上任一點(diǎn)x處的最大位移方程為。當(dāng)連續(xù)梁第s跨作用有一集中振動荷載Fssinωt時 則.式中，xp、集中振動荷載Fssinωt離支座的距離。本標(biāo)準(zhǔn)采用連續(xù)梁模型來計(jì)算樓蓋的自振頻率和振動荷載作用點(diǎn)下的位移。由于做了簡化處理，樓蓋自振頻率和位移計(jì)算必將產(chǎn)生一定的誤差，標(biāo)準(zhǔn)做了以下考慮 計(jì)算連續(xù)梁第一密集區(qū)內(nèi)最低和最高自振頻率時考慮、20,的誤差范圍 如圖8所示。然后將頻率密集區(qū)內(nèi)多條μ。f響應(yīng)曲線匯成一條包絡(luò)線a。b,c。d。e,從而可將多自由度體系用當(dāng)量單自由度體系的形式來表達(dá) 然后，在此基礎(chǔ)上將響應(yīng)曲線按不同頻率進(jìn)行分段,計(jì)算其振動位移 在共振區(qū)前f0，f1時，按上述推導(dǎo)公式計(jì)算，當(dāng)f1。f0,f2時、由于式、33、和式,35,在f0 f1處不連續(xù)，因此將式。33 改為,標(biāo)準(zhǔn)中引用了空間影響系數(shù)ε 這是由于連續(xù)梁的計(jì)算簡圖是將樓蓋視作彼此獨(dú)立的梁來進(jìn)行計(jì)算 未考慮其空間整體作用.因此計(jì)算結(jié)果均較實(shí)測數(shù)據(jù)大、通過計(jì)算與實(shí)測數(shù)據(jù)對比分析、引入空間影響系數(shù)ε后 使計(jì)算結(jié)果更符合實(shí)際,用本標(biāo)準(zhǔn)方法計(jì)算跨中板條上振動荷載作用點(diǎn)位移和自振頻率與實(shí)測結(jié)果的對比見表4 7.2、8，振動荷載作用點(diǎn)下位移計(jì)算的位置修正系數(shù)值,是由于計(jì)算和實(shí)測對比分析都是根據(jù)二跨及三跨多層工業(yè)建筑樓蓋邊跨的跨中板條作為一連續(xù)梁計(jì)算的，對于振動荷載作用點(diǎn)在單跨跨中或三跨中間跨的跨中板條上時、通過有限元計(jì)算得到其位移與前者的比例關(guān)系分別為1、0和0,8 7、2、11 機(jī)床是一個多自由度振動體系，其工作轉(zhuǎn)速隨加工材料和工藝要求不同、變化范圍不同 且啟閉頻繁。很難避開樓蓋的自振頻率.因此機(jī)床的振動荷載頻率可近似地取樓蓋的第一密集區(qū)中最低自振頻率f1l,7 2 12 機(jī)器振動荷載作用點(diǎn)以外的樓蓋響應(yīng)振動位移簡化計(jì)算法的提出是以有限元法為基礎(chǔ)，采用計(jì)算和實(shí)測相結(jié)合的原則 吸取了國內(nèi)外提出的各種計(jì)算方法中的優(yōu)點(diǎn) 簡化計(jì)算法的基本思路是,抓住一條主線。做出三個修正，一條主線是振動荷載作用點(diǎn)作用于梁中,板中。共振時.其他各梁中。板中 位移傳遞系數(shù)的計(jì)算，三個修正是，振動荷載點(diǎn)不作用在梁中 板中.的修正、驗(yàn)算點(diǎn)不在梁中.板中，的修正,非共振。共振前 的修正 影響樓蓋振動位移傳遞系數(shù)的因素有.板梁剛度比.阻尼比,頻率比、振動荷載點(diǎn)及驗(yàn)算點(diǎn)的位置等,1,振動荷載作用于梁中，板中,共振時、其他各梁中,板中,位移傳遞系數(shù)γ1是通過對44個模擬工業(yè)建筑的有限元計(jì)算和10多個工業(yè)建筑實(shí)測結(jié)果進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì),取具有90,以上保證率進(jìn)行回歸分析、對得到的曲線進(jìn)行歸類優(yōu)化，得出γ1的計(jì)算公式 所選取工業(yè)建筑的梁板剛度比變化范圍為0。4。3、0 取單跨。二跨和三跨分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和回歸.結(jié)果表明、單跨.二跨和三跨的本跨 二跨和三跨的鄰跨 其位移傳遞系數(shù)的數(shù)值相差不多。小于10，為簡化計(jì)算,對本跨和鄰跨按同一公式考慮.2、對振動荷載點(diǎn)不作用在梁中、板中,時的位移傳遞系數(shù)與振動荷載作用于梁中，板中，時位移傳遞系數(shù)的比值分析發(fā)現(xiàn)。在某些區(qū)域內(nèi),振動荷載點(diǎn)位置換算系數(shù)ρ為常數(shù).ρ值與梁板剛度比有關(guān)，但相差不大 小于15 為簡化起見.換算系數(shù)取其包絡(luò)值.而不與梁板剛度比相聯(lián)系 3，驗(yàn)算點(diǎn)位置換算系數(shù)是采用插入法原理并根據(jù)有限單元法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了調(diào)整，4、共振前的傳遞系數(shù)采用有限元進(jìn)行分析、頻率比采用0。10.0。20 0.30 0、40,0 50，0、60,0、70 0 75,0。80。0,85.0，90。0、95.1 00共13個檔次、對于每一驗(yàn)算點(diǎn) 其傳遞系數(shù)隨頻率比呈拋物線變化、類似于單質(zhì)點(diǎn)放大系數(shù)曲線 但其數(shù)值不同、兩者的差別用函數(shù)Fλ進(jìn)行修正。計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)頻率比λ,0.5時,其傳遞系數(shù)變化較小，接近常數(shù)，當(dāng)0 5,λ,0、95時，呈拋物線變化。0、95、λ。1時。呈直線變化 用本標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的傳遞系數(shù)值與實(shí)測結(jié)果的對比見圖9.7，2.13,多層工業(yè)建筑樓蓋上各種動力設(shè)備在生產(chǎn)使用過程中產(chǎn)生的振動將波及到整個建筑，當(dāng)樓層內(nèi)設(shè)有精密加工設(shè)備。精密儀器和儀表時，其精度和壽命會受到嚴(yán)重的影響,因此要考慮激振層的平面振動傳遞、然后通過激振層的柱傳遞到其他受激振層.層間振動傳遞是個復(fù)雜的問題 早在20世紀(jì)60年代初就提出來了、并進(jìn)行了實(shí)測試驗(yàn) 20世紀(jì)80年代后期,對此又繼續(xù)進(jìn)行實(shí)測試驗(yàn),并進(jìn)行了理論研究,對層間振動傳遞較為系統(tǒng)地進(jìn)行了6個多層工業(yè)建筑的實(shí)測試驗(yàn)。還有個別局部試驗(yàn)或?qū)嶋H生產(chǎn)的測定，在理論研究方面 將多層工業(yè)建筑分割為樓板子結(jié)構(gòu)及柱子結(jié)構(gòu)。采用固定界面模態(tài)綜合法進(jìn)行計(jì)算、其計(jì)算值與實(shí)測結(jié)果相吻合較好.為層間傳遞比提供了較為可靠的基礎(chǔ)、1，層間振動傳遞實(shí)測試驗(yàn)的結(jié)果。實(shí)測試驗(yàn)結(jié)果表明,層間傳遞比離散性較大 主要由于影響層間振動的因素較多 如各層樓蓋及振源遠(yuǎn)近的不同測點(diǎn)均存在一定的共振頻率差 在某一共振頻率時,并不是各層樓蓋及各測點(diǎn)均出現(xiàn)振動的最大響應(yīng) 在實(shí)測試驗(yàn)中存在著某些外界振動干擾或因振動位移較小等因素.給實(shí)測試驗(yàn)結(jié)果帶來誤差.6個多層工業(yè)建筑的實(shí)測值,均考慮在第一共振頻率密集區(qū)的最大響應(yīng),在多個共振頻率下.可得到不同的試驗(yàn)值,摒棄過大,過小值,然后對1個工業(yè)建筑的多個數(shù)據(jù)取其均值為實(shí)測值 從6個多層工業(yè)建筑樓蓋層振動傳遞的數(shù)據(jù)中取保證率為90,以上進(jìn)行回歸分析,并以此作為確定對應(yīng)振源r處的層間振動傳遞比、層間振動傳遞比的大小 一般遠(yuǎn)處大于近處 大約傳到4個柱距可考慮接近1。振源附近各層相差較大,而遠(yuǎn)距離振源各層相差甚小、上層區(qū)域大于下層區(qū)域。隔跨區(qū)域大于本跨區(qū)域。振幅小時大于振幅大時.2，生產(chǎn)使用時的層間振動傳遞比。從西安東風(fēng)儀表廠實(shí)際生產(chǎn)使用時的測定表明 當(dāng)二層機(jī)床開動率為60。80,時、梁中最大振動位移1μm。6μm 板中最大位移2μm，10μm，振動傳到三層，其上下對應(yīng)點(diǎn)的層間振動傳遞比,梁中為0、35.0，50。板中為0 20 0.60 振幅小時傳遞比大,反之則小。