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摘要：本文主要就动力机器基础振动以及设计的若干问题进行较为深入的分析，分别就动力机器基础的构造要求等方面进行分析，引入承载力等验算的内容，给设计人员所开展的尺寸计算等工作提供便利。对基础的重要程度进行分类，对重要基础，特殊场地条件下的基础，建造时宜考虑沉降等观测手段，及可改变基础固有特性和加固维修等相关的措施。
关键词：动力机器基础设计规范；质-弹-阻模型；荷载组合；构造要求
引言：
动力机器基础与建筑物基础有所不同，表现在机器基础主要承受来自上部机器的作用力，动力机器基础设计规范（以下简称/动规0）称之为扰力。扰力可能是暂态的，也可能是稳态的，不仅能引起基础本身的振动，而且会影响邻近基础的建筑物、其他机器和工作人员。所以，针对活塞式压缩机、汽轮机组和电机、透平压缩机、破碎机和磨机、冲击机器锻锤落锤、热模锻压力机、金属切削机床等承受荷载类型的不同，/动规0提出了各自的动力响应计算方法及构造措施。
1质-弹-阻模型（单质点模型）
为计算基础在已知外荷载作用下的最大振动响应，/动规0采用了质-弹-阻模型，正确地定义模型中的各个参数，以模拟基组下的无限半空间。该模型基于如下的假定：基础为有质量的刚体，地基为无质量的弹簧，并起阻尼器作用。计算表的不同类型机器基础的动力响应指标，需准确地定义的抗压刚度、阻尼比和质量。而基于地基土为均匀的、各向同性的半空间体的假定，弹性半空间理论已经证明：等价为单自由度模型的基组振动体系的这三个基本物理量都是外荷载频率的函数。由于与频率无关的常参数质-弹-阻模型系统的稳态响应-频率关系与实际基础系统的相应响应-频率关系不符，为弥补该缺陷，陆顺永根据地基弹性系数与阻尼系数随频率变化的特征，提出了基础-地基振动系统具有频变参数的质-弹-阻模型。针对/动规0采用的单自由度模型，学者们作了很多工作。比如：王振宇和刘晶波等利用三维粘-弹性人工边界借助大型通用有限元软件，考虑了地基-基础动力相互作用，认为/利用规范采用的质-弹-阻模型，结果过于保守0。为克服由于模型影响基础动力响应计算精度，值得引入更复杂的模型，普遍能接受的一个观点是引入采用更多与频率无关的参数集总而成的集总参数模型。在一般意义上，这是因为集总参数模型物理意义明晰，在外荷载频段上有足够的精度，便于考虑结构的非线性动力响应问题，便于解析或数值计算考虑土-结构动力相互作用问题的基础的动力响应。且尽管集总参数模型引入的各个参数与频率无关，但是整个体系所描述的力-位移关系随着外载频率的变化而改变，这样，适当增加集总参数模型的元件，理论上可以无限地逼近地基阻抗函数的解析解。但是，以上提到的各种集总参数模型中引入的各个参数物理值完全依赖于地基阻抗矩阵的解析或数值解答。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆计算地基动力阻抗矩阵，一般假定刚性基础置于均匀的、各向同性的弹性半空间体或横向均匀的无限半空间上。描述半空间体系的力学参数主要有三个，即地基的密度、泊松比和剪切模量。
2荷载组合
动力机器基础与建筑物基础有所不同，主要表现在机器基础不仅仅如同建筑基础一样，承受基础本身及上部结构的荷载，还要承受来自上部机器的稳态或暂态作用力。建筑地基基础设计规范6（GB50007-2002）规定了在正常使用极限状态下荷载效应的标准组合、荷载效应的准永久组合值和承载能力极限状态下由可变荷载效应控制的基本组合设计值作为地基承载力计算和变形计算的荷载作用。机器基础应进行静力荷载设计和相应的动荷载计算。所以，应对机器基础作用荷载进行分类和荷载效应组合，并相应于不同的荷载效应组合，进行承载力计算、变形计算和动力响应计算。先讨论地基承载力计算。该规范按照轴心荷载作用和偏心荷载作用分别定义了基础底面的压力，采用荷载效应标准组合作用下基底和基础底面边缘的最大压力值与修正后的地基承载力特征值进行比较，地基承载力特征值可由荷载试验或其他原位测试、公式计算、并结合工程实践经验等方法综合确定。地基基础设计时，所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值依据承载力计算和变形计算，分别为：（1）按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合，相应的抗力应采用地甚承载力特征值或单桩承载力特征值。（2）计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值。在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态荷载效应标准组合。
3构造要求
机器基础的构造会直接影响到基础整体的自身刚度数值，需要做好相应的防护措施，避免机器产生变形以及裂缝等的问题，深入的探究机器设备、地质条件等内容，设定出基础的类型以及应用材料。尽可能的保障相关技术的先进性，妥善的使用经济合理的设计理念，把安全适用理念落实到实处，并对日后可能影响到基础自振特性的各类因素进行综合性的考量。在实际的施工过程中，还应当找出较为重要的机械设备，以机械设备基础设计的等级编制出和其相对应的定性或者定量的标准要求，实时的开展基础性的监测工作。其所设定出的规范要以地基的复杂性、建筑设施的规模大小因素为主，探究影响到建筑设施自身使用性能的各类问题，分别把地基的基础设计进行设计等级分类的处理，并依照建筑设施地基基础设计等级将其精确的划分成甲乙丙三类设计等级。开展地基基础设计的校核工作。各类建筑设施的地基计算都应当达到承载力计算的相关规定，当建筑设施的设计等级为甲级、乙级时，就需要对地基的变形设计进行分析，依照场地条件以及荷载类型，实时的开展变形验算工作。分析出建筑地基变形的特征，以沉降量、沉降差、倾斜等数值指标作为设计考量要素，其指标都会在一定程度上影响到动力机器基础的实际的运转状态，需要对其设计的控制指标进行更为深度的探究。各类不同的机器类型基础构造设计也不相同，需要对构造的稳定性、检验以及检测等各类方面的内容进行设计要求标准的设计。机器基础地基的设计工序较为繁杂，其需要初步的去设定好基础的尺寸，之后依照静力的设计要求等设定好基础的尺寸以及材料，及时的响应校核工作。桩基础是较为特殊的人工基础形式，在进行该构造设计时，需要分析桩基础承台构造的自身强度，并精确的推算出承载力的数值，尽可能的去满足其它各类构造的标准要求，明确桩和承台之间了解的构造规定。
结语：
依据文章上述的内容可以得知，探究动力机器基础振动和设计的问题十分的重要，需要精确的推算出稳态荷载状态下的基础动力响应，重新考量基础动力响应的计算思路，赋予变形计算等工序规范化的特征，依照各类理论以及测量方式，实时的开展指导工作，让设计人员可以更为迅速的完成动力机器基础的设计工作，达到技术先进、经济合理的设计目标。
参考文献：
[1]动力机器基础设计的几个问题[J].盛吉鼎，李波，李晔东.工业建筑.2014（06）
[2]动力机器基础的概念设计[J].刘茂盛，张应之，郭永生.工业建筑.2014（06）
[3]谈动力机器基础设计[J].赵广.山西建筑.2012（17）
论文作者:刘继芳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/29
标签：荷载论文; 基础论文; 机器论文; 地基论文; 组合论文; 动力论文; 模型论文; 《防护工程》2018年第35期论文;