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    鋼格板框架樓面振動機理分析及預防

    時間:2018-07-31 點擊量:

      由于工藝要求,和節約用地等方面的考慮,大量的鋼格板框架均采用多層鋼框架的結構,往往采用鋼格板的樓面形式,以減小樓面的積灰荷載。不乏有一些振動設備均架設于鋼格板樓面上。這些設備往往自重很大,而且正常工作狀態下激振頻率一般在 10-25Hz 之間,屬于低頻振動。非常容易和鋪有鋼格板的樓面產生低頻共振,從而導致樓面異常振動的問題。如山東新礦局選煤廠,廠房經過工藝改造引進新型的重型篩分設備,從而帶來了樓板豎向局部異常振動的問題。使得部分工藝管道跳動,影響正常生產。另一方面,由于樓板的異常振動,造成了周圍辦公區存在明顯振感,影響了廠房工作人員的正常工作。

      鋼格板框架樓面由于其自重輕、剛度小的結構特性,使得這種結構的振動異常劇烈。其位移、加速度幅值甚至已經對廠房工作人員的人身健康造成嚴重影響。因此對鋼格板結構樓面振動機理及振動控制的研究已經成為工程人員迫切需要解決的工程問題。 由于各種機械設備按照預定的工業工藝線路安裝在不同的樓層,各層樓面均有不同程度的開洞,以滿足工藝的需要。其中高層鋼格板框架樓面由于設備激勵產生強烈的振動,嚴重影響了廠房工作人員的人身健康,并且過大振幅對廠房結構安全構成隱患。

      

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      振動的原因

      鋼格板框架樓面異常振動的原因,主要是:

      一、由于工藝需要樓層有較大的開洞,為了減少樓面的積灰荷載往往鋪設的是鋼格板,導致該層樓板的抗彎剛度較低,由此造成了樓板豎向自振頻率降低,與振動設備的激振頻率接近,形成共振。

      二、鋪設的鋼格板自身的自振頻率較低,即使能夠避免鋼梁與振動設備產生共振,振動經由鋼梁傳給鋼格板的過程中,振動響應會被放大,導致樓面的異常振動。

      三、鋼格板與鋼梁往往采用焊接的剛性連接方式,不利于隔振。

      預防措施

      鋼格板框架結構減振的目的是將鋼格板樓面振動降低到允許范圍,減小樓面振動可通過以下幾種途徑來實現:

      1、調整設備的激振頻率,使得設備的運轉頻率避開樓面的自振頻率。通過調速避振的方法,調節機器的轉速從而達到減小振動設備工作頻率的目的。但是由于生產需要設備的調整運轉頻率也會影響設備的生產效率,所以往往不采用這種方式。

      2、增加鋼格板樓面剛度,使設備的旋轉頻率落在結構構件的共振前區或共振間隙區。增加樓面剛度的方法有很多。通過增設樓面垂直立柱的方式來改變樓面梁的受力狀態。在已有的結構上增設小梁的方法減小樓板的計算跨度,對于豎向剛度不足的梁在其下翼緣加設鋼梁的方法來增加梁高從而增大梁的豎向剛度。通過在原有樓面結構的基礎上增設 50mm 厚混凝土碎石加鋼筋網的疊合層從而加大樓面的剛度

      3、對設備采取隔振措施,即在機器底座和支承結構之間設置橡膠或彈簧隔振器。

      4 運用有限元計算法,子空間迭代法分析了設有減振墊的設備在振動時樓面的動力響應,并提出了對于不同結構和動力設備如何選擇減振墊的方法。 多層廠房樓在減振體上施加控制力,控制力能起阻尼作用,吸收振動系統的能量,從而降低振體的振動響應。其中應用最為廣泛的就是調諧質量阻尼器,也稱為 TMD 系統。

      綜上所述最好的方法是對以上各種途徑進行綜合考慮,選取一個經濟合理的方式,也可同時考慮幾種方式。


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