（山东省冶金设计院股份有限公司，山东，济南，250014）
【摘 要】工业厂房由于内部动力设备较多，受设备振源振动影响，或者设备振动之间相互影响，往往会导致振动放大，并传播到结构上引起厂房结构振动。对于有动力设备的厂房结构，结构振动往往不能完全避免，关键是要把它控制在容许的范围内。
【关键词】工业厂房；振动危害；减振
前言
随着工业技术的不断发展及农业生产用地的日趋紧张，发展多高层工业厂房已成必然趋势，各种振动设备也随之上楼。振动问题给我们的生产和生活带来很多危害，解决振动问题就成了厂房结构设计中的关键。
一、工程概况
某烧结矿炼铁厂综合料场筛分楼二筛分室为3 层钢筋混凝土框架结构，总高度26.2m，长度80.1m，层高3.8 ～ 5m。共有6 台振动筛，位于标高6.800m 平台，该平台平面轴网尺寸为80.1m × 12m，在⑤，⑥轴线之间设变形缝。在设备调试中，发现3 号振动筛、4 号振动筛运行时，振动筛周围楼盖振感强烈，相比而言，5 号振动筛运行时，楼盖振动明显缓解。图1 为标高6.800m 平台结构及设备布置，图中数字表示主要振动设备的工艺编号。
三、测试结果与分析
1、振动筛平台动力特性计算分析
6.800m 平台为钢筋混凝土肋梁楼盖，在动力荷载作用下的多跨连续梁，其幅频特性曲线上会出现若干密集区，每个密集区内拥有若干个固有频率，在幅频特性曲线上首先出现的频率密集区，称为第一频率密集区，楼盖的第一频率密集区内的最低和最高固有频率应按公式( 1）和( 2）计算
6.800m 楼板开洞，但布置有二级次梁，在计算洞口处平台梁的抗弯刚度及分布荷载时，未考虑梁的翼缘宽度折减，同时不考虑二级次梁对平台梁刚度的贡献。
计算结果如下: 纵向平台梁为f1111.2Hz，f 1h为20.9Hz; 纵向平台梁为f1113.7Hz，f1h为25.7Hz; ③轴线平台梁按单跨梁计算频率密集区内的固有频率为23.5Hz; ④轴线平台梁，一侧有楼板，翼缘宽度取3m，为19.7Hz。由以上计算结果可知，纵向平台梁及④轴线平台梁频率密集区( 低频区）的自振频率与振动筛电机工作频率( 16.5Hz）相近，有引发共振的潜在因素。
2、6.800m 平台及动力机器动力特性测试分析
对各测点进行测试，得到其竖向振动频率及振动加速度幅值，测试结果如表1 所示。
（1） 3 号振动筛、4 号振动筛未运行时，振动筛所在位置楼盖的自振频率中有与振动筛工作频率相近的成分，存在共振的潜在因素。所在位置楼盖及振动筛支座( 支承架）振动加速度没有超规范限值。
（2） 3 号振动筛、4 号烧结机运行时，振动筛基( 支承架）及振动筛附近楼盖测点5 竖向振动加速度值超过规范对舒适度的限值要求。
（3）5 号烧结机未运行，楼盖测点包含17.5Hz 的频率，但是与3 号振动筛、4 号
振动筛相比，这一频率的振动能量显著降低，也就是说，5号振动筛附近的楼面与振动筛共振的可能性大大降低。
（4）3 号振动筛及4 号振动筛运行时，楼面加速度幅值远大于5 号振动筛运行时的楼面加速度，超过人体舒适度的要求，需进行减振。
（5）楼盖的自振频率计算表明，④轴线、⑦轴线平台梁的频率聚集区的频率值与振动筛的工作频率接近，存在共振的可能性。另外，纵向平台梁的频率聚集区的频率值与振动筛的工作频率也较为接近。
（6）3 号振动筛、5 号振动筛运行时，频谱图中包含倍频，表明机器运行含有故障因素。实测楼板振动分析结果表明，楼板的振动主要由某层( 组）振动筛引起。
四、减振对策及加固效果
1、结构自身动力特性方面
减振方案设计要点如下。
（1）对于支撑振动筛等设备的钢筋混凝土梁板结构，可采用加大结构刚度的办法。加高、加宽振动筛平台梁截面，加密次梁，加厚振动筛两侧A轴线附近③ ～ ④轴、⑦ ～ ⑧轴、⑧ ～ ⑨轴的楼板，此区域楼板在6.800m 平台下加厚300mm，配16@ 150 × 150双层双向贯通钢筋网新浇C30 混凝土。在⑧轴线设450mm 厚混凝土墙，在混凝土墙内设暗柱，新增混凝土墙包裹原来的框架梁，混凝土墙开洞大小可视现场情况作适当调整。
在振动筛平台层梁下增设钢柱( 若空间允许，也可以加撑），稳定后外包混凝土。
（2）平台振动得到治理后，再根据情况设置横向减振装置或设置滑动支座、增设支撑等。对于有振动设备的多层厂房结构，如只布置中频和高频设备，厂房振动一般只考虑垂直振动影响，水平振动可忽略不计。但是，如果布置低频水平振动设备时，设备对厂房的水平振动影响必须考虑。
2、设备布置方面
在设备布置方面有以下措施。
（1）厂房中有强烈振动的设备或对振动很敏感的设备和仪器宜布置在厂房底层。
（2）厂房中有较大振动的设备或对振动敏感的设备和仪器宜靠近承重墙框架梁及柱等楼盖局部刚度较大的部位布置。
（3）厂房内同时布置有较大振动的设备和对振动敏感的设备仪器时，宜分类集中分区布置并利用厂房变形缝分隔。
（4）对振动敏感的设备和仪器应远离有较大振动的设备，厂房中有水平扰力较大的设备时，宜使其扰力方向与厂房结构水平刚度较大的方向一致。
结束语
总之，加固实践表明，增大结构刚度是减小结构振动最有效的方法。工业厂房振动特点的功能用途和重要程度不同，对抗振的要求也不同，应根据具体的技术需要和相应的规范、规程选择振动控制标准。
参考文献：
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论文作者:郭宪刚
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年1月供稿
论文发表时间:2016/4/25
标签：振动筛论文; 频率论文; 厂房论文; 楼盖论文; 设备论文; 平台论文; 轴线论文; 《工程建设标准化》2016年1月供稿论文;