GBT51228-2017 建筑振动荷载标准.pdf

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标准编号:GBT51228-2017
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标准类别:建筑工业标准
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GBT51228-2017标准规范下载简介

GBT51228-2017 建筑振动荷载标准.pdf

一频率密集区的集中质量换算系数k;宜按表2确定,

表2集中质量换算系数k

内集中质量离左边支座距离文与梁的跨度之比,对于中间跨内集中质量 值,仍为集中质量离本跨左边支座的距离。

以往在设计磨机基础时采用动力系数法,而近代随着技术的 进步,很多国家已采用三项负荷法设计磨机基础,三项负荷即 为:竖向荷载、水平荷载、瞬时荷载。竖向荷载由设备厂家提 供共,经过圆整后直接标在磨机总图的相应位置上,进行动力计算 时不需要再乘动荷系数。瞬时荷载只是在检修时短时间内产生的 负荷,如顶磨时的负荷,

T/JFPA 0002-2019 建筑消防设施维护保养技术规程8.4.1本节适用子矿山用过滤式离心脱水机和沉降式离心脱水 机的等效荷载的计算。

8.4.2过滤式及沉降式离心脱水机的等效静力荷载的计算,应 按照本标准4.4节离心机的振动荷载的规定执行。离心脱水机进 行振动荷载计算时,旋转部件总质量及旋转部件工作时的偏心距 由设备制造厂提供。

8.4.3本条文中离心脱水机等效静力荷

8.4.4本条中涉及的筒型真空过滤机、盘式真空过滤机、带式 真空过滤机、板框压滤机、自动压滤机、磁力脱水槽基础设计结 构分析时,宜按静力进行结构计算。

9.1.1纸机由成型部、压榨部、烘十部、施胶机、压光机、涂 布机、卷纸机等多个分部组成,这些分部和复卷机中都有多个随 纸机或复卷机车速(纸页运动的线速度)在线旋转的部件,这些 旋转部件所产生的振动荷载及其响应的叠加,宜按本节规定 执行。

9.1.2各旋转部件所产生的振动荷载均由纸机或复卷机

由于需要从0到最大设计车速(通常按照100m/min步长 级计算、分析各级车速下系统的振动响应情况,考虑到有百 厂直接提供设计车速下各转动部件的不平衡力mewi,所以 了任意车速运行下的振动荷载计算公式,并且采用了按设 换算的形式。

9.1.3纸机每个组成分部和复卷机中,各旋转部件在启动时其

质量偏心的方向是随机的,因此初始相位角也是不确定的,在对 其引起的振动响应进行叠加时,需要以适当组合的方式考虑初始 相位角的影响

9.1.4纸机和复卷机中的多个旋转部件会因其直径不同而转速 不同,但各分部作为独立的分析单元,应在同一车速下确定各旋 转部件的角速度、计算相应的振动荷载、叠加其振动响应

9.1.4纸机和复卷机中的多个旋转部件会因其直径不同而转速

卷纸机和复卷机上均有随设备在线运行的纸卷,其直径是在 定范围内不断改变的,也就是说对应于某一车速纸卷质量和角 速度一直在改变,计算振动荷载时应考虑这一影响。通常可在每 级计算车速下,按适当步长计算纸卷不同直径所对应的角速度 和相应的振动荷载,再与同级车速下的其他振动荷载进行响应

9.1.51 旋转部件的质量偏心距应由设备制造厂根据加工制作精

9.1.5旋转部件的质量偏心距应由设备制造厂根据加工制作精

度和相应的动平衡等级确定,条文给出的部分旋转部件偏心距是 按照欧洲的设备制造广在其产品满足欧洲相关标准的情况下确定 的,未给出偏心距的旋转部件,相应参数应由设备制造厂直接 提供

9.2.1磨浆机包括电机、齿轮箱和磨浆部,固定在钢筋混凝十 制作的隔振惯性块上,惯性块下设置隔振垫,通过振动分析确定 惯性块的尺寸、质量、动力特性以及隔振垫的布置和相关参数 时,磨浆机各旋转部件的振动荷载宜按本节规定计算

9.2.2由于需要从0倍1.1倍最大设计转速计算、分析各级

9.2.2由于需要从0倍~1.1倍最大设计转速计算、分析各级 转速运行下系统的振动响应情况,考虑到有的制造厂直接提供最 大设计转速下各转动部件的不平衡力mew,因此给出了磨浆机 以任意转速运行下的振动荷载计算公式,并且采用了按设计转速 换算的形式。 按照相关机械设备的制造标准,对于磨浆机的电机、齿轮, 磨浆部等转动部件,其动平衡精度等级G一般采用2.5mm/s

因此初始相位角也是不确定的,在对其引起的振动响应进行叠加 时,需要以适当组合的方式考虑初始相位角的影响。 9.2.4磨浆机因意外断电和磨片脱落会产生很大的瞬态振动荷

载,该类荷载应由设备制造厂直接提供

9.3.1确定表9.3.1中所列织机的振动荷载时,有梭织机是以 实测值为主要依据,剑杆织机是以产品说明书提供的数据为主要 依据,同时考虑到织物的厚薄、经纬密度及织物品种的区别,并 按国外有关实测资料及实际工程设计经验,综合归纳得出的。表

列数值有的大于实测值,以适应其通用性。 9.3.2表9.3.1所列车速是表中所列织机型号的常用车速,如 织机的设计车速不同于表列车速,则设计车速下的振动荷载应按 公式(9.3.2)进行换算。但当工艺条件所提供的设计车速低于 表列车速时,为了适应日后工艺变化的需要,其振动荷载值还是 应按表9.3.1所列数值取用。公式(9.3.2)是国内外普遍采用 的换算公式,通过实测同一型号织机在不同车速下的振动荷载 直,其比值关系与该公式的计算结果是基本一致的。 9.3.3织机的振动荷载实际上是作用在织机的四个车脚上,就 单台织机而言,实际工程设计中,可将织机四个车脚在三个方向 上的振动荷载等效为三个方向上的合力,作用在织机四个车脚的 几何中心处。表9.3.1所列振动荷载就是织机在纬纱方向、经纱 方向和竖向这三个方向上各车脚振动荷载的等效合力。工程设计 时如有需要,也可将表9.3.1所列竖向振动荷载分配到织机的各 车脚上,分配原则是: 1织机前面(布辊侧)二个车脚的竖向振动荷载分量值均 为表列数值的一半; 2织机后面(织轴侧)二个车脚的竖向振动荷载分量值均 为表列数值的一半; 3织机前二车脚竖向振动荷载分量的作用方向与织机后二 车脚竖向振动荷载分量的作用方向正好相反,

10. 1 一般规定

10.1.1金属切削机床的振动荷载一般宜由机床制造厂提供,本 条提出的4项要求是应由机床制造厂提供的基础资料。 10.1.2金属切削机床振动荷载作用点,一般情况下取机床底面 的几何中心。

10.2.1车床包括仪表车床、自动车床、立式车床、仿形车床、

10.2.车床包括仪表车床、自动车床、立式车床、仿形车床、 卧式车床、马鞍车床及数控车床等儿种类型。 机床运转时对支承结构所产生的振动荷载是支撑结构动力计 算的基础数据,它的大小一般由该机床的设计部门或生产厂家根 据工艺参数及机构原理等资料作理论计算后提供。但是,对大量 可直接安装在地坪或多层广房楼盖七的中小型机床,特别是那些 5t以下的精密加工金属切削机床,运转时产生的振动荷载, 般生产厂商均不提供。表10.2.1中的数值是根据车床振动实测 资料,经统计分析并考虑切削加工时的冲击影响后确定的。当加 厂材料强度低、切削量小、切削速度缓慢时,取表中小值,否则 取大值

10.2.2铣床包括滑枕铣床、龙门铣床、

圆工作台铣床、升降台铣床、回转头铣床、悬臂铣床、摇臂铣 未、床身铣床、数控铣床等。表10.2.2中的数值是根据铣床振 动实测资料,经统计分析并考虑切削加工时的冲击影响后确定 的。当加工材料强度低、切削量小、切削速度缓慢时,取表中小 值,否则取大值。

卧式钻床、铣钻床、多轴钻床、数控钻床等儿种类型。钻床的振 动荷载值0.10kN~~0.20kN是根据钻床振动实测资料经统计分 析后确定的。当加工材料强度低、切削量小、切削速度缓慢时。 取小值,否则取大值。 10.2.4刨床包括龙门刨床和牛头刨床两种类型。近年来,由于 刨床能耗高,已逐渐被铣床所取代。但考虑到原有设备仍在使 用,仍将有关内容列出。表10.2.4中数值是根据刨床振动实测 资料,经统计分析并考虑切削加工时的冲击影响后确定的。当加 工材料强度低、切削量小、切削速度缓慢时,取表中小值,否则 取大值。

10.2.5磨床包括外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、端面磨床、

10.2.5磨床包括外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、端面磨

10.2.5磨床包括外圆磨床、

工具磨床、刀具刃磨床、研磨机、抛光机、曲轴磨床、花键轴磨 床、轧辊磨床、导轨磨床、轴承加工磨床及数控磨床等儿种类 型。表10.2.5中的数值是根据磨床振动实测资料,经统计分析 并考虑切削加工时的冲击影响后确定的。当加工材料强度低、切 削量小、切削速度缓慢时,取表中小值,否则取大值。 实测表明,磨床的振动荷载主要是由砂轮引起的,这是由于 砂轮在加工过程中不均匀的磨损,造成质量偏心距的不断增加 所致。 10.2.6加工中心包括立式加工中心、卧式加工中心、龙门式加 工中心、车销加工中心等儿种类型。加工中心的振动荷载宜按相

.6加中心包括立式加口中心、虾式加中心、龙门式加 工中心、车销加工中心等几种类型。加工中心的振动荷载宜按相 同加工功能的同类机床取值。多种加工功能振动荷载不同时,取 大值。

11.1.1本节适用于单个激振器额定激振力不大于1000kN的液 压振动台。液压振动试验台主要适用于航天、航空、兵器、电 子、船舶、汽车和建筑等领域,是振动环境试验的专用力学环境 试验设备。液压振动试验台规格可按现行国家标准《液压振动 台》GB/T21116执行。 11.1.2液压振动台的主要动态参数包括振动台的激振力、额定 负载、振动位移、振动速度、振动加速度等。受油缸行程的限 制,振动位移主要控制振动信号的低频段(通常为5Hz以下), 受液压油流量的限制,振动速度控制振动信号的中频段(通常为 5Hz~20Hz),在激振力条件的限制下,振动加速度控制信号的 高频段(通常为20Hz以上)。 一般振动台单个作动器的技术指标包括激振力、振动位移、 振动速度和振动加速度等。三个参数控制线如图6所示。 液压振动台作动器的荷载分区定为三段(图7)。 低频部分的位移控制区段:

中频部分的速度控制区段:

高频部分的加速度控制区段:

ai = Dmaxw

图6液压振动台三参数控制线

对于液压振动台单个激振器作用于基础上的振动荷载按表 11.1.2确定,当激振频率在0.0Hz~1.0Hz之间时,考虑0Hz 激振力为0kN,再根据1.0Hz的振动荷载数据利用线性插值方 法计算。 当被测试件是一个弹性系统时,需要考虑试验对象的振动特

图8负载变化的加速度特性

图9归一化加速度曲线

性,可能出现的共振现象,振动荷载应根据被测试件的动力特性 莱以动力放大系数。例如,当道路模拟试验机为轮胎耦合时,振 动作用需乘以1.25的放大系数。 根据上述分析,本标准提出的液压振动台振动荷载考虑了振 动荷载的包络特性,具有80%的保证概率。对于特殊的液压振 动台需要根据设备资料要求进行专项设计。 液压振动试验台单个作动器的荷载动力系数宜按表3选择

表3液压振动台荷载动力系数

注:括号内数值为用于振动台隔振基础设计的动力系数。

1.2.1电动振动台激振力的适用范围通常要比液压振动 色大多数电动振动台的额定正弦激振力不超过200kN,其 频率一般都在5Hz~5000Hz的范围内,适合于中高频激振 险台装置。

验台装置。 11.2.2电动振动台技术规格可按现行国家标准《电动振动台》 GB/T13310执行。电动振动台的振动荷载与振动台的特性密切 相关。与液压振动台类似,电动振动台的关键技术参数依然是激 振力和运动物理量。主要特性也是振动位移、振动速度和加速 度。只是在频率范围和振动幅值方面有所不同。 电动振动台的振动荷载可分为三个区间(图10)

图10电动振动台加速度特性曲

通常电动振动试验台制造厂提供技术参数是按照空载条件测 式的结果,振动台带试件工作后,其特性曲线会略有不同,而且 不同质量的时间,特性曲线也不同。经验表明,按照空载特性设 十是偏于安全的,也是出于简化分析的考虑。 为了考虑电动振动试验台最不利的状况,按照振动台上中断 限要求,极端情况下,可以是激振力上限乘以2,即:

F.(f) = 2. 0 a(f)F. amax

为了与其他结构荷载标准协调,作为结构设计等效静力设计 载条件,其振动荷载的动力系数,宜按表4选择

表4电动振动台动力系数表

数值为用于振动台隔振基础设计的动力

11.3.2振动荷载,按下列原则确定:

1偏心式机械振动台是以轴偏心或者偏心杆转动来驱动振 动台运动。工作原理如图11所示。 偏心式机械振动台的动态技术指标说明:

图11偏心式振动台 偏心距r=00

r为驱动装置的偏心距; d三r为振动位移,是一个常量: m,为运动部分质量,一般运动部分质量不超过500kg f为振动台激振频率; w为圆频率,取w二2元f; amax为振动台对应频率的最大加速度,取amax=rw²。 偏心式机械振动台激振力为:

P,(t) = m,rw" sinat

Pmax(t) = m,rw

偏心式机械振动台的振动加速度与圆频率呈平方关系。 根据牛顿第二定律,激振力为:

离心式振动台(图12)

离心式机械振动台的主要动态参数包括: 为偏心质量的偏心距: me为偏心质量,偏心质量不超过100kg; f为振动台激振频率; w为圆频率,取w=2元f; αemx为振动台对应频率的最大加速度,取

mramax 台(图12)

偏心式机械振动台激振力为:

P,(t) = meew"sinat

离心式机械振动台振动加速度与偏心式振动台具有相似特 性,振动加速度亦为圆频率的平方关系。 根据生顿第二定律,激振力为

=meemw" =m.aenmax

F(t) = n> Cα;Qsin(2元ift +Φ:)C(n)

式中:F(t)一人群自由行走的竖向人行振动荷载(N); n一一人群的总人数; C(n)一人群运动的协调系数。 对于无节奏自由行走人群,协调系数可取:

铁路南北延伸线第三方检测招标文件--发布稿C(n) = 1/ n

1.25Hz~2.3Hz范围内按0.IHz或更小的频率间隔计算楼盖振 动加速度响应,取振动加速度响应最大值对应的人行振动荷载频 率;(2)取人行振动荷载频率f二fi/n(n为整数),fi为楼盖 一 阶竖向自振频率。一般地,当楼盖的一阶竖向自振频率是荷载频 率的整数倍时,楼盖发生共振,楼盖振动加速度响应最大。 IS0)10137:2007给出了相位角的一个保守取值方法,即取 低于共振的谐振相位元/2。 12.1.31S)10137:2007规定对于无固定座位的协调跳跃,第 1、2、3阶振动荷载频率的动力因子可近似取1.7、1.0、0.4。 IS0)10137:2007指出人群运动的协调效应取决于运动的复 杂程度,越复杂的运动,协调性越低。ISO10137:2007举例给 出了三种典型的协调运动场景: 健身房:人群中所有人都训练有素,能够熟练地开展协调性 运动一一高协调性; 观看体育赛事的人群:人群中仅有一些人训练有素,但大部 分人能够熟练地开展协调性运动一一中协调性; 观看流行音乐会的人群:人群中仅有一些人训练有素,且大 部分人不能熟练地开展协调性运动一一一低协调性。

12.2.1本节适用于人行天桥舒适度计算时,人行振动荷载的

13.0.1轨道交通运输引起的业建筑振动有别于其他.L业振 动,轨道交通产生振动,通过结构(路基、高架桥墩或基础、隧 道衬砌)传递到周围的地层,再经过地层向四周传播,使地面建 筑物产生振动。轨道交通引起振动的因素复杂,从振动传递的角 度看,车辆、轨道、路基、隧道、桥梁、地质条件等每一个系统 内参数的变化都会对振动产生影响。轨道交通振动荷载可采用建 筑物基底输人现场实测振动波形。在轨道交通规划期间或未建成 时,宜按照本标准计算其竖尚振动荷载。 建筑物基底振动受地基土和建筑物局部构造影响。为避免测 点布置过少引起的测量误差,故要求测点数不少于5个。振动物 理量的选取取决于工业建筑振动影响评价的自的。 13.0.2由于轨道交通的水平向振动荷载复杂,影响因素较多 故本标准中仅给出广列车竖向振动荷载的计算公式。列车竖向振 动荷载可以用激振力函数来模拟,包括静荷载和由一系列正弦函 数叠加而成的动荷载。标准中假设用以高、中、低频反映轨道不 平顺、附加动载、轨面波磨效应带来的轨道动态高低不平顺的激 振力来模拟轮轨之间的相互作用力,即作用在单根钢轨上的列车 竖向力。 列车竖向振动荷载计算参数根据实际运营车辆和轨道状态参 数确定。 日本针对车速200km/h以上新十线的轨道不平顺维修管理 直标准为:舒适度标准7mm/10m。英国对于车速200km/h的轨 道儿何不平顺管理值标准见表5。 我国铁路轨道动态不平顺(峰值管理)各项偏差等级划分为 四级:I级为保养标准,Ⅱ级为舒适度标准,Ⅲ级为临时补修标

准,V级为限速标准,我国铁路各级容许偏差管理值标准见表6~表8;城市轨道交通采用某城市地铁轨道动态质量容许偏差管理值见表9。对舒适度标准对应的高低不平顺进行适当调整。得出我国普速列车、普速货车、重载列车、高速动车组、地铁列车的对应于波长10m、2m、0.5m的轨道几何高低不平顺值。表5轨道几何不平顺管理值控制条件波长(m)正矢(mm)50.00016.000按行车平稳性20. 0009.00010.0005.0005. 0002.500按作用到线路上的动力2.0000.600附加荷载1.0000.3000.5000.100波形磨耗0. 0500.005表6普通铁路轨道动态质量容许偏差管理值120km/h160km/hUnx≤120km/h项目≤160km/hI级Ⅱ级Ⅲ级V级I级Ⅱ级Ⅲ级V级I级Ⅱ级亚级IV级高低(mm)58121561015208122024表 7高速铁路无轨道动态质量容许偏差管理值200km/h≤vm≤250km/h250km/h

表9某城市地铁轨道动态质量容许偏差管理值100km/h

14.0.1~14.0.3本章的施工机械主要指桩工机械。桩工机械包 活自落打桩锤、汽动锤、柴油打桩机、振动沉拔桩锤、压桩机、 强夯机等。桩工机械的施工对象是各类桩和复杂多变的地质水文 条件。桩工机械的用途是以冲击、振动、静压、钻孔、高压喷射 等不同作用方式把各种桩打入、沉入或构筑在地下一定设计深度 的持力地层。 柴油打桩机T作时产生的冲击荷载是一种短时强荷载,形成 个单脉冲,荷载持续时间较短。工程中常用的柴油打桩机所产 生的冲击荷载可近似按下列公式计算:

Fv=~2Tm At At =ti + t

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