多層工業(yè)廠(chǎng)房的振動(dòng)問(wèn)題分析（下）

三、結構方案及布置原則

由于設備振動(dòng)的不確定性和復雜性、結構計算分析模型的誤差以及與實(shí)際情況的差異，使得所謂“精確的振動(dòng)分析”很難有效的控制結構的振動(dòng)性能。更有效的減振措施是概念設計而不是計算，所以結構方案和布置顯得尤為重要。 

由結構的自振頻率計算公式看，結構的自振頻率主要取決于結構的剛度，而結構的剛度又取決于結構的布置方案。故首先我們應從結構布置方案上采取措施，從布置上減輕設備振動(dòng)對結構可能產(chǎn)生的不利影響。

工業(yè)廠(chǎng)房的結構方案是和工藝的設備布置緊密相關(guān)的，受到工藝設備布置的制約。在進(jìn)行初步設計確定工藝方案時(shí)，結構設計人員就應參與設備布置的討論，結合實(shí)際情況針對不同設備提出具體的結構布置方案，盡可能把動(dòng)力設備置于對結構最有利的位置，盡可能從布置上減輕設備振動(dòng)對結構可能產(chǎn)生的不利影響。 

通過(guò)以上的分析，結合設計中遇到的振動(dòng)現象（樓蓋的垂直振動(dòng)和框架整體的水平振動(dòng)），從控制振動(dòng)的兩個(gè)因素出發(fā)，對設備、結構布置采取以下措施來(lái)減少動(dòng)力設備對結構的振動(dòng)影響行：

1）振動(dòng)設備盡量布置在底層，盡可能將設備基礎或支撐體系與主體結構脫開(kāi)；

2）在設備上加設振子，設備振動(dòng)時(shí)振子對設備形成反方向的激振力，達到減振目的；

3）調整設備的振動(dòng)頻率或者轉向，使其錯開(kāi)結構的自振頻率，以免發(fā)生共振。當有多臺設備共同工作時(shí)，可使其運轉方向相互錯開(kāi)，避免在同一方向產(chǎn)生共振；

4）在設備無(wú)法調整的情況下，設法調整結構的自振頻率。例如改變梁柱的截面，增設支撐，改變結構形式等，通過(guò)調整結構布置來(lái)實(shí)現振動(dòng)的控制：

①動(dòng)力設備應布置在梁上，但不能放在懸臂梁上，且使水平方向的慣性力沿著(zhù)梁的縱向方向；
②垂直擾力較大的設備宜布置在承重墻、柱及梁支座附近；
③水平擾力較大的設備布置時(shí)，其擾力方向宜與樓蓋剛度較大的方向一致；
④支撐振動(dòng)設備的框架為多跨結構時(shí)，宜采用等跨結構；
⑤振動(dòng)篩不宜跨軸線(xiàn)，以免篩下留孔切斷框架梁；
⑥同時(shí)布置有較大振動(dòng)設備或對振動(dòng)敏感的設備，宜分類(lèi)集中，分區布置，減少相互影響；
⑦動(dòng)荷載作用下多跨梁比單跨梁好，在斷面、剛度相同的情況下，兩跨梁的振幅比單跨梁要小44％，三跨梁的振幅比單跨梁要小49％，而在三跨梁的情況下，動(dòng)力設備作用在中跨比在邊跨振幅要小23％，所以在設備動(dòng)力荷載作用下，樓板次梁盡量布置成多跨連續梁，動(dòng)力設備盡可能布置在中間跨，這樣可明顯地減少樓板的振動(dòng)。 

工業(yè)廠(chǎng)房中振動(dòng)設備的振動(dòng)問(wèn)題是結構設計的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文通過(guò)理論分析和數值模擬，結合設計中的實(shí)際問(wèn)題，對工業(yè)廠(chǎng)房的振動(dòng)控制，從設備、結構布置和計算方法等方面提出了具體的要求和措施，為多層工業(yè)廠(chǎng)房的振動(dòng)問(wèn)題的解決提供了參考依據，可用于指導設計工作。