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建筑物振動(dòng)檢測(cè)
建（構(gòu)）筑物及設(shè)備的振動(dòng)檢測(cè)、隔震減振處理
中冶建筑研究總院(上海)有限公司房屋質(zhì)量檢測(cè)站，擁有上海市甲級(jí)房屋質(zhì)量檢測(cè)證書與抗震鑒定證書，與總院國家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)研究中心、國家建筑鋼材質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、冶金工業(yè)工程質(zhì)量監(jiān)督總站檢測(cè)中心、國家鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)研究中心等資源、人員共享，擁有一批素質(zhì)高、經(jīng)驗(yàn)豐富的高中級(jí)工程技術(shù)人員和一系列先進(jìn)配套技術(shù)裝備。
我院國家建筑鋼材質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心是國家質(zhì)檢總局授權(quán)的建筑材料領(lǐng)域唯一的國家級(jí)質(zhì)檢機(jī)構(gòu)，獲得國家計(jì)量認(rèn)證（CMA）、中國實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可（CNAL）、國家中心認(rèn)可（CAL）證書，承檢建筑鋼材、鋼結(jié)構(gòu)配件、纖維材料等產(chǎn)品檢驗(yàn)、鑒定。
中冶建筑研究總院(上海)有限公司作為中央企業(yè)，是上海市專業(yè)的建筑物及設(shè)備的振動(dòng)檢測(cè)及隔震減振公司，近年來順利承接建筑物及設(shè)備的振動(dòng)檢測(cè)及隔震減振處理業(yè)務(wù)多例。
振動(dòng)測(cè)試
一、什么是振動(dòng)檢測(cè)
可通過對(duì)機(jī)器或結(jié)構(gòu)在工作狀態(tài)振動(dòng)的下狀態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)機(jī)器或結(jié)構(gòu)可進(jìn)行故障診斷、環(huán)境控制、等級(jí)評(píng)定；測(cè)量機(jī)器或結(jié)構(gòu)的受迫振動(dòng)獲得被測(cè)對(duì)象的動(dòng)態(tài)性能：固有頻率、阻尼、響應(yīng)、模態(tài)等信息，找出薄弱環(huán)節(jié)，通過改進(jìn)設(shè)計(jì)提高其抗振能力，或通過隔振處理改善機(jī)械的工作環(huán)境和性能。
二、振動(dòng)檢測(cè)應(yīng)用領(lǐng)域
1、造紙廠機(jī)電設(shè)備引起的結(jié)構(gòu)共振
2、地鐵運(yùn)行引起的振動(dòng)對(duì)周圍環(huán)境的影響
3、煉鋼廠煤干燥機(jī)振動(dòng)對(duì)廠房結(jié)構(gòu)的影響
4、化工廠離心泵的振動(dòng)測(cè)試
5、地鐵道床及隧道結(jié)構(gòu)的振動(dòng)測(cè)試
6、公路立交橋的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試
三、如何判斷設(shè)備的振動(dòng)檢測(cè)效果
要進(jìn)行振動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析和監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)，不是單純依靠于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與否，更多的是判斷的方式方法和分析的規(guī)范是否合乎情理。于是，進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)分析方法和掌握設(shè)備性能和振動(dòng)監(jiān)測(cè)之間的關(guān)系，顯得更加重要。
當(dāng)然設(shè)備的振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性自然不能忽視，要進(jìn)行正確的判斷，最為緊要的還是需要通過準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)才能分析出結(jié)論，因此萬不可忽視前提，也就是振動(dòng)監(jiān)測(cè)本身的數(shù)據(jù)分析。其次要關(guān)注的才是振動(dòng)監(jiān)測(cè)的具體操作和實(shí)踐方法，依靠學(xué)習(xí)而來的正確規(guī)范的方式方法，才能保證整個(gè)振動(dòng)監(jiān)測(cè)過程的正確性，而且只有正確的方法才能做出準(zhǔn)確的判讀，這對(duì)于振動(dòng)監(jiān)測(cè)的意義也是巨大的。最后就是振動(dòng)監(jiān)測(cè)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)也至關(guān)重要，因?yàn)橥ㄟ^數(shù)據(jù)的對(duì)比確實(shí)能夠發(fā)現(xiàn)有變化的地方，通過學(xué)習(xí)的分析思路也可以知道故障的位置，但是卻只有依照長久的經(jīng)驗(yàn)累積才能知道是否屬于正常范圍值，是需要修理還是更換
隔震減振
一、什么是房屋結(jié)構(gòu)的“隔震”
《隔震》，即隔離地震。在建筑物基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置由隔震器、阻尼器等組成的隔震層，隔離地震能量向上部結(jié)構(gòu)傳遞，減少輸入到上部結(jié)構(gòu)的地震能量，降低上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，達(dá)到預(yù)期的防震要求。地震時(shí)，隔震結(jié)構(gòu)的震動(dòng)和變形均可只控制在較輕微的水平，從而使建筑物的安全得到更可靠的保證。表15.1列出了隔震設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)理念上的區(qū)別。
表 15.1 隔震房屋和抗震房屋設(shè)計(jì)理念對(duì)比
| 抗震房屋 | 隔震房屋 | |
| 結(jié)構(gòu)體系 | 上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)牢牢連接 | 削弱上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的有關(guān)連接 |
| 科學(xué)思想 | 提高結(jié)構(gòu)自身的抗震能力 | 隔離地震能量向建筑物輸入 |
| 方法措施 | 強(qiáng)化結(jié)構(gòu)剛度和延性 | 濾波 |
隔震器的作用是支承建筑物重量、調(diào)頻濾波，阻尼器的作用是消耗地震能量、控制
隔震層變形。隔震器的類型很多。目前，在我國比較成熟的是“橡膠隔震支座”。因此，本《規(guī)范》所指隔震器系指橡膠隔震支座。在隔震設(shè)計(jì)中采用其他類型隔震器時(shí)，應(yīng)作專門研究。
二、隔震的主要優(yōu)點(diǎn)
隔震體系能夠減小結(jié)構(gòu)的水平地震作用，已被理論和國外強(qiáng)震記錄所證實(shí)。國內(nèi)外的大量試驗(yàn)和工程經(jīng)驗(yàn)表明：“隔震”一般可使結(jié)構(gòu)的水平地震作用降低60％左右，從而消除或有效地減輕結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)的地震損壞，提高建筑物及其內(nèi)部設(shè)施、人員在地震時(shí)的安全性，增加震后建筑物繼續(xù)使用的能力。
三、隔震要點(diǎn)
隔震設(shè)計(jì)條文提出了分部設(shè)計(jì)法和水平向減震系數(shù)，在設(shè)計(jì)方法上建立起了一座聯(lián)系抗震設(shè)計(jì)和隔震設(shè)計(jì)之間的橋梁，力圖使設(shè)計(jì)人員已經(jīng)熟悉的抗震設(shè)計(jì)知識(shí)、抗震技術(shù)在隔震設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用，這是本規(guī)范的重大特色。
（1）分部設(shè)計(jì)方法
把整個(gè)隔震結(jié)構(gòu)體系分成上部結(jié)構(gòu)（隔震層以上結(jié)構(gòu)）、隔震層、隔震層以下結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)四部分，分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。
（2）上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
應(yīng)用“水平向減震系數(shù)”設(shè)計(jì)上部結(jié)構(gòu)。
1)、水平向減震系數(shù)計(jì)算與取值
計(jì)算水平向減震系數(shù)的結(jié)構(gòu)簡圖可
可采用剪切型結(jié)構(gòu)模型（圖15.1）；當(dāng)上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)心與隔震層剛度中心不重和時(shí)，宜計(jì)入扭轉(zhuǎn)變
形的影響。分析對(duì)比結(jié)構(gòu)隔震與非隔震兩種情況下各層最大層間剪力，宜采用多遇地震下的時(shí)程分析。輸入地震波的反應(yīng)譜特性和數(shù)量，應(yīng)符合本規(guī)范5.1.2條規(guī)定。計(jì)算結(jié)果宜取其平均值。當(dāng)處于發(fā)震斷層10km以內(nèi)時(shí)，
地震波未考慮近場影響，對(duì)甲乙類建筑，計(jì)
算結(jié)果尚應(yīng)乘以近場影響系數(shù)：5km以內(nèi)取
1.5，5～10km取1.25。
砌體結(jié)構(gòu)及基本周期與其相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)可
按附錄L簡化計(jì)算。
當(dāng)結(jié)構(gòu)隔震后各層最大層間剪力與非隔
震時(shí)對(duì)應(yīng)層最大層間剪力的比值不大于表15.2
中第一行各欄的數(shù)值時(shí)，可按該表確定水平向
減震系數(shù)。
表 15.2 層間剪力最大比值與水平向減震系數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系
| 層間剪力最大比值 | 0.53 | 0.35 | 0.26 | 0.18 |
| 水平向減震系數(shù) | 0.75 | 0.50 | 0.38 | 0.25 |
2)、上部結(jié)構(gòu)水平地震作用計(jì)算—水平向減震系數(shù)應(yīng)用
①、水平地震影響系數(shù)的最大值可取隔震減振規(guī)范相關(guān)規(guī)定的水平地震影響系數(shù)最大值（即，非隔震時(shí)的值）和水平向減震系數(shù)的乘積。
水平向減震系數(shù)不宜低于0.25,且隔震后結(jié)構(gòu)的總水平地震作用不得低于非隔震時(shí)6度設(shè)防的總水平地震作用。
②、隔震后，地震時(shí)上部結(jié)構(gòu)基本處于平動(dòng)狀態(tài)。因此，上部結(jié)構(gòu)水平地震作用沿高度可采用矩形分布。
3)、上部結(jié)構(gòu)豎向地震作用計(jì)算
9度和8度且水平向減震系數(shù)為0.25時(shí)，上部結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行豎向地震作用計(jì)算；8度且水平向減震系數(shù)不大于0.5時(shí)，宜進(jìn)行豎向地震作用計(jì)算。
豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEvk，8度和9度時(shí)分別不應(yīng)小于隔震層以上結(jié)構(gòu)總重力荷載代表值的20%和40%。各樓層可視為質(zhì)點(diǎn)，按本規(guī)范式計(jì)算其豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值沿高度的分布。
4)、隔震及構(gòu)造措施
①、隔震建筑應(yīng)采取不阻礙隔震層在罕遇地震下發(fā)生大變形的下列措施：
上部結(jié)構(gòu)的周邊應(yīng)設(shè)置防震縫，縫寬不宜小于各隔震支座在罕遇地震下的最大水平位移值的1.2倍；
上部結(jié)構(gòu)（包括與其相連的任何構(gòu)件）與地面（包括地下室和與其相連的構(gòu)件）之間，應(yīng)設(shè)置明確的水平隔離縫；當(dāng)設(shè)置水平隔離縫確有困難時(shí)，應(yīng)設(shè)置可靠的水平滑移墊層；
在走廊、樓梯、電梯等部位，應(yīng)無任何障礙物。
②、丙類建筑上部結(jié)構(gòu)的抗震措施，當(dāng)水平向減震系數(shù)為0.75時(shí)不應(yīng)降低非隔震時(shí)的要求；水平向減震系數(shù)不大于0.50時(shí)，可適當(dāng)降低本規(guī)范有關(guān)章節(jié)對(duì)非隔震建筑的要求，但與抵抗豎向地震作用有關(guān)的抗震構(gòu)造措施不應(yīng)降低。
③、砌體結(jié)構(gòu)按本規(guī)范附錄L采取抗震構(gòu)造措施。
④、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)
柱和墻肢的軸壓比控制仍應(yīng)按非隔震的有關(guān)規(guī)定采用。其他計(jì)算和構(gòu)造措施要求，可按表15.3劃分抗震等級(jí)，再按本規(guī)范6章的有關(guān)規(guī)定采用。
表15.3 隔震后現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)
| 結(jié)構(gòu)類型 | 7度 | 8度 | 9度 | ||||
| 框架 | 高度(m) 一般框架 |
＜20 四 |
＞20 三 |
＜20 三 |
＞20 二 |
＜15 二 |
＞15 一 |
| 抗震墻 | 高度(m) 一般抗震墻 |
＜25 四 |
＞25 三 |
＜25 三 |
＞25 二 |
＜20 二 |
＞20 一 |
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