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5、2,振動計算5、2、1 機(jī)器坐標(biāo)系CXYZ中原點C即為機(jī)器擾力作用點,基組坐標(biāo)系Oxyz中的原點O取基組總重心.坐標(biāo)軸方向與機(jī)器坐標(biāo)相同.C點對O點一般均有一定的偏心ex，ey.h0.h1.基組動力計算時、各公式推導(dǎo)均對Oxyz坐標(biāo)而言,因而作用于C點的Fvz。Fvx在振動計算中均先平移至重心O，對于水平回轉(zhuǎn)耦合振動，由于采用振型分解法計算,水平擾力直接平移至各振型的轉(zhuǎn)心Oф1，Oф2 Oθ1 Oθ2 5,2，2，5.2.4 基組為機(jī)器,基礎(chǔ)及基礎(chǔ)底板上的回填土的總稱 基組的振動模式采用質(zhì)點.彈簧、阻尼器體系.由于考慮了阻尼因素。因而計算結(jié)果比較符合實測值，同時還可以解決共振區(qū)的計算問題，使基礎(chǔ)設(shè)計更趨經(jīng)濟(jì)合理,基組作為單質(zhì)點剛體,有六個自由度、其振動可分為豎向 扭轉(zhuǎn) 水平和回轉(zhuǎn)四種形式，當(dāng)基組總重心與基礎(chǔ)底面形心位于同一鉛垂線上時、基組的豎向振動和扭轉(zhuǎn)振動是獨立的 而水平和回轉(zhuǎn)運動則耦合在一起。第5，2、2條。第5、2 4條分別給出了上述四種基組振動形式的計算方法,基組在通過其重心的豎向擾力Fvz作用下、產(chǎn)生沿z軸的豎向振動 基組在繞z軸的扭轉(zhuǎn)力矩Mψ和沿y軸向偏心的水平擾力Fvx作用下。產(chǎn)生繞z軸的扭轉(zhuǎn)振動 圖5、2,2?；M在水平擾力Fvx和沿x軸向偏心的豎向擾力Fvz作用下，產(chǎn)生沿x軸水平。繞y軸回轉(zhuǎn)的x.ф向耦合振動、圖5，2.3,基組在繞x軸的網(wǎng)轉(zhuǎn)力矩Mθ和沿y軸向偏心的豎向擾力Fvz作用下、產(chǎn)生沿y軸水平,繞x軸回轉(zhuǎn)的y，θ向耦合振動、圖5 2。4。一般一臺機(jī)器同時存在幾種擾力和擾力矩。計算基礎(chǔ)頂面控制點的振動位移和速度幅值時.應(yīng)分別計算各擾力和擾力矩作用下的振動計算值 當(dāng)機(jī)器存在一，二諧擾力,矩,時。需分別進(jìn)行振動位移和速度計算,然后按本標(biāo)準(zhǔn)第5 2，5條的公式進(jìn)行疊加,并核算是否滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn),建筑工程容許振動標(biāo)準(zhǔn) GB、50868、2013第5章規(guī)定的振動容許值。基組在通過其重心的豎擾力作用下產(chǎn)生豎向振動。通過建立運動微分方程求得基組豎向振動固有圓頻率ωnz和基礎(chǔ)頂面控制點豎向線位移幅值uzz.基組各點的豎向線位移幅值均相同。的計算公式 式中地基動力計算參數(shù)Kz和ζz可根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)、地基動力特性測試規(guī)范，GB。T。50269由場地試驗塊體基礎(chǔ)實測來確定,也可由本標(biāo)準(zhǔn)第3章求得。這些參數(shù)一般很難取準(zhǔn) 可根據(jù)機(jī)器的擾力頻率，按偏于安全的要求來選取，扭轉(zhuǎn)振動是在扭轉(zhuǎn)力矩作用下發(fā)生的?？偱まD(zhuǎn)力矩除包含機(jī)器的扭轉(zhuǎn)力矩Mψ外，還包括水平擾力Fvx向基組總重心O點平移形成的扭轉(zhuǎn)力矩 基礎(chǔ)頂面控制點一般指基礎(chǔ)頂面角點B、該點水平扭轉(zhuǎn)線位移最大、表示為x，y向兩個分量，水平回轉(zhuǎn)耦合振動為雙自由度體系振動，第一振型為繞轉(zhuǎn)心Oф1或Oθ1網(wǎng)轉(zhuǎn).第二振型為繞轉(zhuǎn)心Oф2或Oθ2回轉(zhuǎn).通過建立運動微分方程求得基組水平回轉(zhuǎn)耦合振動第一,第二振型的固有圓頻率ωnф1,ωnф2或ωnθ1。ωnθ2和基礎(chǔ)頂面控制點B的豎向，水平振動位移幅值。值得注意的是.基組存在兩個方向的水平回轉(zhuǎn)耦合振動。一個是機(jī)器的水平擾力Fvx向轉(zhuǎn)心Oф1.Oф2平移和機(jī)器豎向擾力Fvz沿x向的偏心組成的總擾力矩Mф1。Mф2,激發(fā)了基組x向水平、繞y軸回轉(zhuǎn)的x,ф向耦合振動。第二個是機(jī)器的同轉(zhuǎn)力矩Mθ和豎向擾力Fvz沿y向的偏心組成的總擾力矩Mθ1.Mθ2。激發(fā)了基組y向水平.繞x軸回轉(zhuǎn)的y θ向耦合振動。這兩個方向的水平回轉(zhuǎn)耦合振動計算公式在形式上完全相同、但是所有的參數(shù)，包括地基參數(shù) 基組轉(zhuǎn)動慣量,基組固有圓頻率、轉(zhuǎn)動中心至基組重心的距離等均需要根據(jù)基組兩個方向尺寸分別計算.在國家標(biāo)準(zhǔn).動力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 GB。50040，96中對這兩個方向的耦合振動計算公式中的參數(shù)定義得不夠明確,在本版中給予了細(xì)化?；M的上述四種振動形式都可能會產(chǎn)生不止，個方向的線位移和振動速度 在同、組 同。諧的擾力 矩，作用下 四種振動形式沿x軸,y軸、z軸分別產(chǎn)生的振動可沿軸線直接疊加、對不同組.不同諧的擾力.矩，產(chǎn)生的振動則應(yīng)按照本標(biāo)準(zhǔn)第5、2。5條提供的公式取平方和的平方根做疊加。在基組動力計算時，正確確定地基方案，選擇地基參數(shù)。確定基礎(chǔ)尺寸和埋深是十分重要的.有時可能要進(jìn)行反復(fù)試算,使基組振動的固有圓頻率盡量遠(yuǎn)離擾頻、使計算位移幅值盡量減小,天然地基上基組的振動質(zhì)量m可不考慮基底土的參振部分、按式 5。2、1、3。計算。而參振土對振動的影響則是按照本標(biāo)準(zhǔn)第3 4.11條將計算所得的振動位移乘以某一折減系數(shù)來實現(xiàn),對于樁基礎(chǔ).其振動質(zhì)量mp則應(yīng)包括樁和樁間土的參振質(zhì)量 按照本標(biāo)準(zhǔn)第3章的相關(guān)公式計算。5。2，5，基組頂面控制點的總位移峰值u取一,二諧擾力 矩。作用下的總線位移的平方和的平方根 此疊加公式比各線位移分量絕對值之和更接近實際、因為各諧擾力。各類擾力均存在相位差，計算出來的位移也相應(yīng)存在相位差，且由于地基阻尼比不易準(zhǔn)確計算 因而計算各分量的矢量和就很困難。本標(biāo)準(zhǔn)采用的疊加公式比較簡單又比較符合實際、5 2 6 工程實踐中.大型動力機(jī)器基礎(chǔ)的底面積經(jīng)常受到限制。也常遇到地基承載力較低或容許振動位移值較苛刻的情況,此時采用聯(lián)合基礎(chǔ)則是一個有效的處理方法、本標(biāo)準(zhǔn)采用的聯(lián)合基礎(chǔ)按剛體進(jìn)行整體計算的辦法。是根據(jù)模擬基礎(chǔ)系列試驗和實體基礎(chǔ)實測數(shù)據(jù)。結(jié)合理論分析得出的.聯(lián)合基礎(chǔ)一般只取2臺、3臺機(jī)器聯(lián)合。機(jī)器過多、底板過長均會帶來不利影響，工程上的聯(lián)合型式常用豎向型和水平并聯(lián)型、對于臥式機(jī)器,在有條件時.工藝配管專業(yè)配合、應(yīng)優(yōu)先采用水平串聯(lián)型、即沿活塞運動方向的聯(lián)合,可大大提高基礎(chǔ)底面的抗彎慣性矩 從而較大提高地基抗彎剛度 以提高聯(lián)合基礎(chǔ)的振動固有圓頻率和降低其振幅 本條規(guī)定了聯(lián)合基礎(chǔ)按剛性整體計算的條件,條件一是底板的厚度hd應(yīng)滿足剛度要求、條件二是對擾頻的限制 條件三是限制底板厚度hd與基礎(chǔ)總高度的比值、基礎(chǔ)聯(lián)合后，可使基礎(chǔ)主要振動方向的固有振動圓頻率有一定的提高.其中水平串聯(lián)型提高較多.上述條件二的限制原閑是、當(dāng)擾頻ω、1.3ω.nz或ω，1,3ω.nф1時，基礎(chǔ)聯(lián)合后的固有頻率提高，便遠(yuǎn)離共振區(qū)、將達(dá)到減小振動幅值的目的.反之,若擾頻ω,1、3ω，nz或ω、1，3ω.nф1時,基礎(chǔ)聯(lián)合后的固有自頻提高,將可能靠近或落入共振區(qū) 并不能減小振動.