某模组车间楼板竖向振动实测与减振设计研究
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减振可行性研究报告1. 引言本报告旨在对减振技术的可行性进行研究分析。
减振技术应用广泛,包括建筑物、桥梁、交通工具等领域。
在振动控制方面的研究和应用,可以降低结构的共振频率,减小振动幅度,从而提高结构的稳定性和安全性。
本文将对减振技术的原理、应用场景以及优缺点进行分析,深入探讨减振技术的可行性。
2. 减振技术原理减振技术是一种通过引入特殊的振动抑制机构,来调整系统的频率和阻尼,从而消除或减小系统的振动幅度的方法。
常见的减振技术包括被动减振和主动减振两种方式。
2.1 被动减振被动减振是指利用系统本身的某些力学性质,通过改变系统的质量、刚度、阻尼等参数,实现减振的效果。
常见的被动减振器包括质量块、弹簧和阻尼器等。
被动减振器的工作原理是通过改变系统的共振频率和振动方式,来减小振动的幅度。
被动减振器具有结构简单、成本低廉等优点,但其调节效果相对较差,无法随动态变化进行自适应调节。
2.2 主动减振主动减振是指通过控制技术,通过控制振动抑制器的工作状态和参数,实现减振的效果。
主动减振器一般由传感器、信号处理器和执行器组成。
传感器用于感知振动信号,信号处理器根据传感器信号进行信号分析处理,计算控制量,执行器根据计算结果调节减振器的工作状态和参数。
主动减振器具有较好的减振效果,可以实现自适应调节和主动控制,适应性较好。
但主动减振器的成本相对较高,对系统控制的要求较高。
3. 减振技术的应用场景减振技术广泛应用于建筑物、桥梁、交通工具等领域。
下面将以建筑物、桥梁和车辆为例,分析减振技术在不同场景中的应用。
3.1 建筑物在建筑物领域,减振技术可以大大提高建筑物的抗震性能,减小地震作用下建筑物的振动幅度。
常见的减振技术包括质量块、阻尼器、隔震等。
3.2 桥梁桥梁振动是桥梁工程中一个重要的问题。
通过在桥梁上采用减振技术,可以降低桥梁振动的影响,提高桥梁的舒适性和安全性。
常见的减振技术包括阻尼器、附加质量块等。
3.3 交通工具交通工具的振动会对乘客产生不良的舒适感,甚至影响驾驶员的操作。
建筑结构隔震、减振和振动控制分析在建筑工程项目建设中,建筑结构设计是非常重要的,该项内容与建筑工程项目整体建设施工质量有着非常紧密联系,主要是因为建筑结构不仅会负荷自身的重量,同时还需要承担建筑内容其它设施的重量。
人们希望生活在安全、可靠的建筑环境中,所以对建筑结构的隔震、减振与振动控制也提出了很多新的要求。
本文就是对建筑结构的隔震、减振与振动控制进行探究,希望对相关人员有所启示。
建筑结构;隔震;减振;振动控制我国建筑行业有着悠久的发展历史,在建筑行业不断发展过程中很多新技术和新材料和不断涌现,建筑工程施工技术也取得了很大进步。
现阶段,西方发达国家以及开始着手研究高层建筑物的振动控制技术。
我国高层建筑工程项目建设数量不断提升,高层建筑工程项目与传统建筑工程项目建设有着较大的差异性,对建筑工程项目的耐久性和稳定性要求更为严格。
我国想要促进建筑行业的进一步发展,使得我国建筑水平不断发展到一个新的高度,也需要加强建筑结构隔震、减振和振动控制的研究力度。
1被动控制与主动控制隔震技术分析隔震技术发展速度很快,属于一种比较典型的建筑结构振动控制就是。
但是需要注重的是,现阶段我国建筑领域中对高层建筑工程项目的减振机理还没有形成统一性的认知,相关研究理论还不够丰富,导致高层建筑工程项目隔震结构设计工作开展中缺乏有力的依据,高层隔震结构不能发挥出应用的作用,甚至还会导致高层建筑工程项目应用存在一些不良安全隐患。
对于建筑隔震结构而言,高阶振型反应谱加速度的减少量在一定高度反应谱加速度减少量中会超出很多,但是在多层建筑工程项目中,高阶振型的减少量与低层振型并没有存在较大的差异性。
1被动隔震控制技术。
被动隔震控制技术应用中,最为关键的就是基层隔震处理。
建筑结构设计人员会在建筑结构的基础部门与上部结构之间进行隔震层的建设,从而有效实现建筑基础与上部结构的有效隔离,降低地震能量的传播成效,提升建筑工程项目的抗震性能,缩减地震能量对建筑主体结构的破坏作用。
建筑结构的振动响应与减振控制技术建筑结构的振动是指建筑物在受到外界激励或内部激励作用下发生的振动现象。
这些振动不仅会影响建筑的结构安全性,还会对建筑物内部的设备以及居民的舒适性造成影响。
因此,研究建筑结构的振动响应以及减振控制技术显得尤为重要。
一、建筑结构的振动响应建筑结构的振动响应是指建筑物在受到外界激励时,结构内部的各个部位以及建筑物整体会发生的振动行为。
建筑结构的振动响应与许多因素密切相关,如振动频率、振型、振幅等。
振动频率是建筑结构振动的基本特征之一。
不同结构具有不同的固有频率,即结构自身的振动频率。
当外界激励频率与结构的固有频率相近时,就会发生共振现象,进而导致振动加剧,甚至引发建筑结构的破坏。
振型是指建筑结构振动时各个部位的振动模式。
根据振动振型的不同,我们可以了解到结构的柔度或刚度特征,从而有助于优化建筑结构设计以提高其抗震性能。
振幅指的是建筑结构振动时的最大位移或变形。
振幅的大小对于建筑物的舒适性和安全性都有着重要的影响。
若振幅过大,将会对建筑结构产生破坏性影响。
二、建筑结构的减振控制技术为了减小建筑结构的振动响应,人们提出了多种减振控制技术。
这些技术旨在通过改变建筑结构的刚度、质量或阻尼性能,从而降低结构的共振现象,减小结构的振动响应。
1. 质量调谐减振器质量调谐减振器是一种常见的减振控制技术,它通过在建筑结构中增加附加的质量,使得结构的固有频率发生变化,从而减小共振现象。
常见的质量调谐减振器包括振动吸收器、液体质量调谐减振器等。
2. 主动调控技术主动调控技术是指通过在建筑结构中引入主动控制装置,通过不同的控制策略调整结构的刚度或阻尼。
这种技术可以根据外界环境和结构状态的变化对结构进行实时调节,进而降低结构的振动响应。
常见的主动调控技术包括主动质量调谐减振器、主动阻尼器等。
3. 半主动控制技术半主动控制技术介于被动控制和主动控制之间,它通过改变结构的阻尼性能来减小结构的振动响应。
机器扰力作用下某厂房楼板竖向振动与TMD减振研究随着科技的不断发展,各种机器设备在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
随之而来的机器扰力作用下某厂房楼板竖向振动问题也逐渐引起了人们的关注。
某厂房楼板由于机器的运行和振动引起的竖向振动现象频繁出现,不仅影响了生产设备的正常运行,还对职工的健康和安全构成了威胁。
为了解决这一问题,人们开始探索通过TMD减振来降低楼板的竖向振动,从而提高生产设备的稳定性和安全性。
我们需要了解什么是TMD。
TMD是振动控制系统的一种 passiv 振动控制装置,其工作原理基于动力学中的共振抑制原理。
基本的TMD 是由质量、弹簧和阻尼器构成的,并且这些元件都通过控制器与结构连接。
TMD的关键在于选择合适的质量、弹簧系数和阻尼器系数,以及合适的振动控制器设计。
接下来,我们将着手进行某厂房楼板竖向振动与TMD减振研究。
我们需要对某厂房楼板的竖向振动特性进行分析。
通过现场调查和测量,我们可以获取到楼板上机器的运行频率和振动幅值数据。
我们需要对TMD减振系统进行设计。
通过建立楼板结构的动力学模型,我们可以利用数值模拟方法来确定合适的TMD参数。
在确定了TMD的设计参数后,我们可以进行TMD的安装和调试。
在实际的生产运行中,我们将实时监测楼板的竖向振动情况,以及TMD减振系统的工作状态。
通过对比运行前后的振动数据,我们可以评估TMD减振系统的效果,并对系统进行优化。
通过不断地实验和调整,我们可以最终达到减少楼板竖向振动、提高设备运行稳定性的目的。
值得注意的是,TMD减振系统需要针对实际情况进行精确设计和调试,以保证其减振效果。
TMD减振系统的安装和调试过程需要对现有的生产设备和生产流程做出一定的调整。
由于TMD减振系统的性能取决于工作状态、结构的振动特性以及外部扰动作用,因此系统的稳定性和可靠性也需要不断地进行评估和改进。
在进行某厂房楼板竖向振动与TMD减振研究时,我们需要充分考虑到实际生产情况和环境因素,确保我们的研究成果可以有效地应用到生产实践中。
机器扰力作用下某厂房楼板竖向振动与TMD减振研究随着工业技术的不断发展,机器设备的使用日益普遍。
然而,机器设备的运转往往会产生强烈的振动和冲击力,对周围环境造成干扰和损害。
对于厂房建筑来说,机器设备的振动与冲击力会导致建筑结构的受损,进而影响到生产安全和生产效率。
本文旨在研究厂房楼板竖向振动与TMD(阻尼振动器)减振的相关问题。
通过实验手段,确定机器设备对厂房楼板造成的扰力,并设计合适的TMD装置,降低建筑结构振动的幅值,减少对周围环境的影响。
1. 实验设计在实验中,选取一间厂房的楼板作为研究对象,将一个重量为500kg的假设机器设备放置在楼板上,观察并记录机器设备对厂房楼板的竖向振动幅值和频率。
此外,还需采用传感器等设备对楼板振动进行外部监测以获取数据备份。
实验过程需遵守以下要求:1)对业务操作进行配置,并在整个实验过程中确保实验的中止条件。
2)将重量为500kg的机器设备放置在15个稳健的脚位上,调整使之水平、垂直和平稳。
3)在整个实验过程中,对每一个实验数据组的振动参数进行准确测量和记录,以确保数据的准确性和完整性。
2. 结果分析首先,我们观察到机器设备对楼板的竖向振动幅值呈现的正弦波形式,并且其频率约为20Hz。
这意味着机器设备的运转会产生相当于20Hz的冲击力,进而对楼板结构造成扰动。
然后,我们运用TMD阻尼振动器进行减振测试。
在减振器的设计过程中,我们选取了合适的质量和初始振动幅值,将其安装在厂房楼板的适当位置。
在实验中,我们在机器设备运转时监测楼板振动幅值,并与减振器工作时的振动幅值进行比较。
结果显示,减振器的使用显著地降低了楼板振动幅值,使其明显低于机器设备运转时的振动幅值。
3. 总结通过本次实验,我们发现机器设备的运转会对厂房结构造成相当大的竖向振动幅值。
为了降低这种振动幅值,我们设计和采用了TMD阻尼振动器进行减振措施,成功地降低了厂房楼板的振动幅值。
这证明了TMD阻尼振动器是一种有效的减振装置,可用于对厂房建筑等结构体进行振动减缓,减少其对周围环境的干扰和损害,保证生产安全和生产效率。
某工业厂房振动实测研究及减振加固方案设计杜小军【摘要】神华鄂尔多斯煤制油分公司厂房二层局部楼面长期处于动力振动状态,混凝土持续疲劳工作,致使该处楼板产生明显穿透性裂缝,不仅威胁到设备的正常使用,更关乎到整体厂房结构的安全及工作人员的人身安全,结构安全问题已不容忽视。
因此,该厂房结构振动问题亟待解决。
本文对该厂房结构及工艺设备进行了实际振动测试,根据实测结果进行了动力分析,并提出了相应的减振加固方案设计建议。
%Part lfoor on the second lfoor of the industrial building of Shenhua Ordos Coal Oil Company is in the dynamic vibration state for a long time, the constant tired work for the concrete, making make the lfoor have obvious penetrating crack, which not only threatens the normal use of equipment, but also have close relation to the safety of the whole factory building structure and staff's personal safety, so the structural safety issues cannot be ignored. As a result, the vibration problems for plant structure need to be solved urgently. This paper takes actual vibration test on the building structure and process equipment and takes dynamic analysis of the measured results, besides, it puts forward the corresponding suggestions for the vibration attenuation and strengthening program design.【期刊名称】《化工中间体》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】3页(P49-51)【关键词】工业厂房;振动测试;减振加固方案设计【作者】杜小军【作者单位】中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司内蒙古014010【正文语种】中文神华鄂尔多斯煤制油分公司催化剂制备装置煤制浆厂房是煤制浆主要设备安装厂房。
通过系统分析建筑结构在人的活动及设备振动等使用荷载的激励下产生振动的成因及危害,指出现行建筑结构抗振设计方法的不足并提出了改进措施,对采用TMD减振技术解决结构振动问题提出了自己的看法,同时对建筑结构振动的远端传递问题进行了分析,提出了建立设备、结构整体有限元分析的解决方法,为消除结构共振问题提供了系统的解决方案。
关键词:结构振动;结构抗振;技术减振;振动远端传递建筑结构在人的活动及设备振动等激励下产生振动的问题虽然是工程界的一个老问题,但已有的文献也仅是分别从结构抗振或技术减振的某单一方面进行分析论证,研究振动远端传递问题的文献仅限于在出现结构振动问题后从结构加固方面进行分析论证;实际上建筑结构振动问题是一个综合性的问题,工程设计中需对其进行系统性的分析;实践中的情况也是大抵如此,近年来建筑结构振动问题频频出现也正说明了这个问题。
建筑结构在人的活动及设备振动等激励下产生振动的问题,一方面体现在民用建筑领域内人的活动激励导致的楼层振动,另一方面体现在工业建筑领域内设备振动激励引起的结构振动。
建筑结构振动轻者会影响人们正常生活、工作的舒适度,重者影响生产的正常运行,更严重者会影响建筑结构的主体安全。
解决建筑结构振动问题的思路归纳起来主要在于结构抗振和技术减震两个方面,但更重要是应同时考虑结构振动的远端传递问题[1-3]。
1、结构的抗振措施结构抗振的措施很多,对结构抗振的研究也比较成熟。
相比较振动荷载而言,常规静荷载条件下仅考虑满足结构安全时结构构件的刚度是相对较弱的,结构抗振目的主要是协调结构刚度与振动激励力的频率关系避免结构与振动设备发生共振现象。
在这一前提下,改变结构主体及结构构件的刚度以减弱结构本身对外干扰力的激励响应,通过改变结构的自身频率回避结构自振频率接近干扰频率进而达到结构抗振的目的,是工程设计人员在遇到结构振动问题时首先要考虑的问题。
1.1 振动类型及成因分析PART/01对民用建筑而言,居住类、办公类建筑的振动问题尚不明显,振动表现比较剧烈的主要涉及一些设有较大会议大厅的会展中心类公共建筑、体育场馆类建筑及机场类建筑等,这类建筑的部分楼层在人的活动激励下发生局部楼层振动甚或整栋建筑振动的现象较多。
建筑结构的隔震,减振和振动控制发布时间:2022-05-06T07:34:57.511Z 来源:《科技新时代》2022年2期作者:徐丽娜[导读] 建筑结构的稳定性是十分重要的指标,隔震减振的能力就是建筑结构稳定性的直接体现。
通过对建筑结构的隔震,减振和振动控制的相关原理与技术展开分析,进而明确在当前建筑中的技术应用,通过几种实际应用技术的简要介绍和说明,对当前行业内的高效、高性能的隔震减振技术进行分析和探究,以供参考。
徐丽娜荣成市行政审批现场勘验中心邮编264300摘要:建筑结构的稳定性是十分重要的指标,隔震减振的能力就是建筑结构稳定性的直接体现。
通过对建筑结构的隔震,减振和振动控制的相关原理与技术展开分析,进而明确在当前建筑中的技术应用,通过几种实际应用技术的简要介绍和说明,对当前行业内的高效、高性能的隔震减振技术进行分析和探究,以供参考。
关键词: 建筑结构;隔震;消能减振;振动控制高层建筑的隔震、减振能力对于保障稳定性与耐久性是很重要的,因地质变动、强对流天气、外部荷载、震动传递等多种因素,高层建筑在使用过程中可能会出现自身震动的问题,不仅会对使用过程的稳定造成影响,还会使建筑结构自身破坏。
由此角度而言,高层建筑的隔震、减振能力的事极为重要的。
高建筑结构稳定性的相关特性与建筑自身结构有很大的关系,使用高强度材料或自身具备一定形变和延展能力的新型材料,能够将振动能量的抵抗能力更强,或降低振动能力在建筑内部的体现,起到一定的减振作用。
但就实际操作与应用效果而言仍不具现实意义。
基于此,对建筑结构的隔震,减振和振动控制展开深入研究是很有必要的,从隔震和消能减振原理入手,对当前技术形式进行分析,从而明确未来行业发展趋势。
1 隔震和消能减振原理概述地震能量由地心出现,逐渐传输到地表,对建筑物产生影响。
地震的能量波方向由横波和纵波构成,对于建筑自身结构的破坏是极大的。
当前对于地震控制和解决措施,大致可分为隔震原理和消能减震原理。
机器扰力作用下某厂房楼板竖向振动与TMD减振研究一、引言在现代制造业中,机器设备扰力作用下某厂房楼板竖向振动问题日益受到关注。
随着工业化的发展,各种大型机械设备的应用越来越广泛,而这些设备所产生的振动和噪声对厂房和周围环境都会造成一定的影响。
如何有效地减少厂房楼板竖向振动,成为了一个重要的研究课题。
本文旨在通过对厂房楼板竖向振动产生机理的分析,以及TMD(减振器)在减振中的应用研究,探讨厂房楼板竖向振动问题,并提出有效的减振措施。
二、厂房楼板竖向振动机理分析1. 机器扰力作用下的竖向振动当厂房内的大型机械设备运转时,会产生一定的扰力作用。
这些扰力通过地基和结构传递到楼板上,导致楼板产生竖向振动。
这种振动会给厂房的工作人员造成不适,同时也可能对设备的稳定性和使用寿命产生影响。
2. 楼板振动的影响厂房楼板的竖向振动不仅会导致工作人员的不适,还可能会引起厂房结构的疲劳破坏,甚至影响到设备的正常运行。
减少楼板竖向振动,对于保障生产安全和设备稳定运行至关重要。
三、TMD在减振中的应用研究1. TMD原理TMD(Tuned Mass Damper)即调谐质量减振器,是一种利用动力学原理来减少结构振动的控制设备。
TMD被广泛应用于桥梁、楼房等结构的减振工程中,其工作原理是通过调谐质量块的质量和振动频率,以阻尼和抑制结构振动。
在厂房楼板竖向振动问题中,TMD也可以发挥重要作用。
2. TMD在厂房楼板竖向振动中的应用通过在厂房楼板上安装TMD装置,可以有效地减少楼板的竖向振动。
TMD根据厂房楼板的振动频率和振幅进行调节,通过引入质量块以抵消楼板的振动力。
这样一来,可以有效地减少楼板的振动,提高工作人员的舒适度,同时也保护了设备和结构的完整性。
四、总结与展望TMD也存在一些问题,比如其安装和调节成本较高,需要根据具体的振动频率进行设计和调整。
未来可以进一步研究TMD的优化设计和控制技术,以提高其在厂房楼板竖向振动中的应用效果,为厂房楼板振动问题的解决提供更加可靠的技术支持。
建筑结构的振动与减振控制建筑结构振动是指建筑物在受到外界力或者自身激振源作用下发生的周期性振动现象。
振动不仅会影响建筑物的舒适性和使用寿命,还可能对结构的安全性产生潜在影响。
因此,控制建筑结构的振动成为了一个重要的课题。
本文将讨论建筑结构的振动特性以及减振控制的方法和技术。
一、建筑结构的振动特性建筑结构的振动特性涉及到结构的固有振动频率、振型、振动模态和动力响应等方面。
1.固有振动频率固有振动频率是指结构在没有外界激励的情况下,自身固有属性所产生的振动频率。
它与结构的自然振动周期相关,可以通过理论计算或者实验测试获得。
2.振型和振动模态振型是指结构在某一特定振动频率下的形变模式,即结构的某种特征变化规律。
振动模态是指结构在不同振动频率下的不同振型。
3.动力响应当建筑结构受到外界激励时,会产生动力响应。
动力响应包括位移响应、速度响应和加速度响应,它们与激励力的性质、频率和振动特性有关。
二、建筑结构振动的影响因素建筑结构的振动受到多种因素的影响,主要包括结构自身的参数以及外界的激励。
1.结构自身参数结构的自身参数如刚度、质量、阻尼等,会直接影响结构的振动特性。
2.外界激励外界激励是指建筑结构受到的风荷载、地震力、人体活动等外部因素的作用。
这些激励可以产生共振现象,引起结构振动的增强。
三、建筑结构的减振控制方法和技术为了减小建筑结构振动对人体的不适和延长结构的使用寿命,可以采取一系列的振动控制方法和技术。
1.被动控制被动控制是指利用减振装置来消耗结构能量的一种方法。
常见的被动控制技术包括阻尼器、振动吸振器和摆锤等。
2.主动控制主动控制是指利用控制系统对结构进行振动控制的方法。
通过传感器感知结构的振动,再由控制器发出相应指令,通过执行器施加力或产生阻尼,以实现振动控制。
3.半主动控制半主动控制是被动控制和主动控制的结合,既能够消耗结构振动能量,又能够通过能量输入实现振动控制。
4.结构优化设计结构优化设计是通过改变结构的几何形态、材料特性和参数配置等来减小结构振动的方法。
机器扰力作用下某厂房楼板竖向振动与TMD减振研究
随着现代工业的不断发展和迅速扩展,机器设备和工业厂房的使用量也越来越大,其对环境和人体健康的影响也越来越受到关注。
其中,机器的噪声和振动问题是人们关注的重点之一。
在机器运行时,由于机器的振动和噪声,会给周围环境和人造成不良影响,特别是对于那些需要长时间停留在机器旁边的人,对于人的身心健康具有潜在风险,因此如何降低机器振动和噪声的问题显得尤为重要。
本文选取某工业厂房的楼板竖向振动问题进行研究,通过对该工业厂房的楼板进行振动测试和分析,发现楼板竖向振动问题的主要原因是由于机器设备的扰力作用所致。
为了解决该问题,我们采用了一种叫做TMD的减振系统,对楼板振动进行了有效的控制和降低。
TMD减振系统是一种被广泛应用于建筑结构和振动控制领域的被动减振控制方法,主要由质量块、弹簧和阻尼器三部分组成。
通过调节质量块的质量、弹簧的刚度和阻尼器的阻尼系数,可以使TMD减振系统产生与楼板振动和噪声相反的相位,并且在相位相反的情况下,将楼板振动降低到最小。
同时,由于TMD减振系统具有被动控制特性,不需要外部能源的输入和控制器的干预,对于厂房设备和人员的使用也没有任何影响,因此具有很高的实用性和成本效益。
实验结果表明,TMD减振系统对于楼板竖向振动和噪声的降低效果非常显著。
在TMD 减振系统的作用下,楼板竖向振动和噪声能够被有效的降低,尤其是在机器扰力作用下,TMD减振系统具有更好的效果。
因此,通过TMD减振系统的使用,可以降低机器设备的振动和噪声问题,保护周围环境和人体健康,提高工厂和设备的使用效率和安全性。
机器扰力作用下某厂房楼板竖向振动与TMD减振研究【摘要】本文主要研究了机器扰力作用下某厂房楼板竖向振动与TMD减振的关系。
引言部分阐述了研究的目的和意义。
正文包括了机器扰力对厂房楼板振动的影响、TMD减振原理分析、TMD在厂房楼板振动中的应用、实验设计与结果分析以及振动控制效果评价。
结论指出TMD 减振在减轻机器扰力作用下厂房楼板振动中具有显著效果,展望未来研究方向。
研究结果对厂房建设和运行具有指导意义,有助于提高厂房结构的稳定性和安全性。
通过本研究,可以为相关领域的工程技术人员提供重要参考,促进振动控制技术的发展与应用。
【关键词】厂房楼板、竖向振动、机器扰力、TMD减振、研究、实验、结果分析、振动控制、效果评价、结论、展望、未来研究方向1. 引言1.1 研究目的研究目的是通过对机器扰力作用下某厂房楼板竖向振动与TMD减振的研究,探究如何有效减轻厂房楼板竖向振动带来的安全隐患和损耗。
具体来说,研究目的包括:1. 分析机器扰力对厂房楼板竖向振动的影响机器扰力对厂房楼板的振动会产生什么样的影响,以及这种影响可能带来的危害和风险。
2. 探究TMD减振原理并分析其在厂房楼板竖向振动中的应用通过深入了解TMD减振的原理和机制,来探讨如何将其应用于减轻厂房楼板竖向振动的效果。
3. 设计实验并分析结果评价振动控制效果通过设计合理的实验方案,并对实验结果进行分析和评价,来验证TMD减振在厂房楼板竖向振动中的有效性和实用性。
本研究旨在寻找一种可靠的方法和技术,有效减轻机器扰力作用下厂房楼板竖向振动对厂房结构和设备的影响,提高厂房的安全性和稳定性。
1.2 研究意义本研究旨在探讨机器扰力作用下某厂房楼板竖向振动与TMD减振机制,以便有效减小振动对厂房结构的影响。
厂房作为重要的生产设施,其结构稳定性和安全性对于生产运行至关重要。
由于机器扰力,厂房楼板往往会出现较大的竖向振动,给生产运行和工人劳动带来不利影响。
研究如何有效减小机器扰力对厂房楼板的振动影响,具有重要的工程实践意义。
机器扰力作用下某厂房楼板竖向振动与TMD减振研究【摘要】本研究通过对机器扰力作用下某厂房楼板竖向振动与TMD减振的研究,探讨了机器扰力对厂房楼板竖向振动的影响、TMD减振原理分析以及TMD减振在厂房楼板竖向振动中的应用等内容。
通过实验设计与方法,得出了实验结果并进行了分析。
研究发现,TMD在减振方面具有显著效果,可以有效控制厂房楼板的竖向振动。
本文的结论部分总结了机器扰力与TMD减振的关系,并提出了对厂房楼板竖向振动控制的启示,同时展望了未来研究的方向。
这对厂房结构的设计和振动控制具有一定的指导意义,对提高厂房的安全性和稳定性起到积极作用。
【关键词】机器扰力、厂房楼板、竖向振动、TMD减振、研究背景、研究目的、研究意义、影响、减振原理分析、应用、实验设计、方法、结果分析、关系、控制、启示、未来研究方向。
1. 引言1.1 研究背景现代工厂建筑结构通常由厂房楼板、支撑梁和柱组成。
在工厂生产过程中,各种机器设备会产生不同程度的扰力对厂房结构产生影响,其中最常见的是竖向振动。
厂房楼板的竖向振动不仅会影响生产设备的正常运行,还可能导致结构疲劳和安全隐患,甚至影响周边环境和人员安全。
为了有效控制厂房楼板的竖向振动,研究人员提出了使用振动控制装置——TMD(Tuned Mass Damper)进行减振的方法。
TMD通过调节其质量和阻尼特性,可以有效地减小结构振动幅度,提高结构的稳定性和安全性。
研究机器扰力作用下厂房楼板竖向振动以及TMD 减振在其中的应用具有重要的理论和实际意义。
有鉴于此,本研究旨在探讨机器扰力对厂房楼板竖向振动的影响,并深入分析TMD减振原理及其在厂房楼板竖向振动中的应用。
通过实验设计与方法的研究,我们将获得关于厂房楼板竖向振动与TMD减振的相关数据,并提出对厂房楼板竖向振动控制的启示以及展望未来研究的方向。
1.2 研究目的研究目的是为了通过对机器扰力作用下某厂房楼板竖向振动与TMD减振的研究,探讨厂房楼板在工业生产过程中受到的振动影响,并寻找有效的减振措施。
研究装配式建筑施工中的建筑物震动控制与减震设计建筑物震动控制与减震设计在装配式建筑施工中有着重要的作用。
随着装配式建筑的广泛应用,人们对于建筑物震动控制和减震设计的需求也逐渐增加。
本文将从不同角度探讨装配式建筑中的建筑物震动控制与减震设计。
一、装配式建筑施工中的振动原因装配式建筑施工过程中会产生多种振动,主要有以下几个原因:1. 机械设备振动:在大型装配式构件安装过程中,需要使用重型机械设备进行吊装和调整,这些机械设备会产生一定的振动。
2. 施工作业振动:由于装配式建筑施工速度较快,施工现场会同时进行多个分部分项的作业,比如钢结构组立、混凝土浇注等,这些作业同时进行也会产生一定程度的振动。
3. 土地条件差异:不同区域土地条件存在差异,在施工过程中可能会遇到地基沉降、土层变化等问题,从而引起建筑物振动。
二、影响装配式建筑振动的因素1. 建筑结构设计:建筑物的结构设计是影响其振动的重要因素之一。
在装配式建筑中,可以通过优化构件连接方式、设置防振措施等方式来改善结构的抗震性能。
2. 施工工艺:合理的施工工艺对于减小振动影响至关重要。
采用适当的施工技术和方法,可以有效地降低施工过程中产生的振动。
3. 施工设备选择:不同类型的机械设备具有不同的振动特性,选择合适的设备可以最大程度上减小施工过程中产生的震动。
三、装配式建筑中常用的减震措施1. 隔震技术:隔震技术是目前应用较广泛且有效的一种减震方式。
通过设置阻尼器、橡胶垫等隔离层,可以将地震或其他外部振动从地基传至建筑物内部,减少其对建筑物本身和内部空间造成的影响。
2. 结构调整:通过结构调整来提高建筑物的抗震性能也是一种常见的减震措施。
例如,在设计阶段可以增加剪力墙、设置横向连接构件等,以提高建筑物的整体稳定性。
3. 防振装置:针对特定构件或设备产生的振动,可以采用防振装置来减小其影响。
常见的防振装置包括减振器、阻尼器等。
四、装配式建筑中的施工安全问题及风险管理1. 施工过程中的人员安全:由于装配式建筑施工过程中需要使用大型机械设备和吊装作业,存在一定程度上的人员伤害风险。
某模组车间楼板竖向振动实测与减振设
计研究
摘要:针对某模组车间在机器扰力作用下的有害振动问题,本文通过对设备扰动进行现场检测与有限元分析,以人体舒适度、结构安全等相关规范对厂房振动响应评价,分析厂房结构异常振动原因及振动形式,提出安装调谐质量阻尼器的减振方案,并对调谐质量阻尼器控制系统参数进行优化。
结果表明,优化后的减振控制系统能够降低厂房结构的振动响应。
此厂房的振动分析研究成果,可为其他同类型工业厂房的减振设计提供技术参考。
关键词:振动检测;机器扰力;有限元分析;调谐质量阻尼器
1引言
随着工业技术的革新以及工业需求的快速增长,越来越多的大型动力设备被安装于厂房内部,机械设备运行时会产生较大的多变载荷,引起厂房结构不良振动。
这种振动轻者影响工作人员舒适度,重者可能导致结构产生超限裂缝[1]甚至破坏。
因此,厂房楼板结构竖向振动与控制研究,得到了学术界和工程界的广泛关注[2]。
针对工业厂房的振动问题,我国编制了《建筑工程容许振动标准》(GB50868-2013)、《多层厂房楼盖抗微振设计规范》
(GB50190-1993)等多部设计规范,厂房振动设计采用动力系数放大的方法[3-4],虽然提高了结构的承载力,但无法对结构共振及受迫振动全面考虑。
在过去的几年中,结构振动控制在理论研究和实际应用中得到了较大的发展。
结构振动控制中的被动控制系统在建筑结构的振动控制中应用的最多而且效果最好,而被动控制中最具代表性的就是调谐质量阻尼器(TMD)[5]振动控制。
调谐质量阻尼器(TMD)是被动控制系统中应用最广泛发展最成熟的控制方法。
TMD的工作原理是把TMD连接到主结构上,通过将惯性质量和主结构控制振型谐振把主结构的能量传递给TMD,从而达到抑制主结构的效果。
多层框架结构作为现代工业生产中重要的结构形式,因其占地面积小、工作面广等优点在现代工业建筑中被广泛的应用。
然而多层框架结构在得到广泛应用的同时,近年来因为机械振动带来的结构振害引起耗能减振问题的广泛讨论。
TMD作为一种有效的振动控制系统,已经被成功的应用于高层建筑结构的风振和地震的振动控制,而且取得了很好的效果。
将TMD振动控制系统应用于因机械设备引起楼板振动的振动控制并未得到推广。
因此,通过对某模组车间
因机械振动引起振害的实例,对其进行TMD振动控制的具体分析研究,对TMD的推广和发展具有重要意义。
2工程概况
2.1有限元模型
本文分析研究的对象为模组车间,楼面为钢筋桁架与现浇混凝土组合楼板,结构体系为钢框架,框架梁及次梁为工字形截面,框架柱为箱形截面,有限元模型如下:
图2.1有限元模型
2.2模态分析
楼盖切缝后的固有频率如下表所示,结构主要振型如图2.2所示。
表2.1 楼盖结构的固有特性
图2.2 楼盖主要模态(6.5Hz)
2.3控制目标
《建筑楼盖结构振动舒适度技术规范》JGJ/T 441-2019中4.2.3节,车间办公、振动设备、生产操作区的楼盖结构,正常使用时楼盖的第一阶竖向自振频率不宜低于3Hz,竖向振动峰值加速度不应大于下表规定的限值。
表2.2 竖向振动峰值加速度限值
本项目为模组车间楼盖,属于安装振动设备场地,根据上表所示,其竖向加速度限值宜取0.35m/s2。
同时,根据生产工艺要求,楼盖振动竖向位移限值宜取±0.1mm。
3 楼盖振动实测概述
3.1 楼盖实测模态
楼盖竖向振动一阶实测模态(7.437Hz)
楼盖竖向振动二阶实测模态(8.979Hz)
楼盖竖向振动三阶实测模态
(12.413Hz)
3.2楼盖实测加速度响应频谱
由加速度频谱实测结果可见,楼盖竖向振动在7Hz处出现加速度峰值。
3.3振动结果对比
有无TMD楼板振动对比图(蓝
色为无TMD时,橙色为有TMD时)
动力分析结果可见,楼板通过设置TMD后可有效降低楼板加速度、速度、位移振动响应。
4 减振设计及优化
在TMD系统的设计中,需根据工程实际状况设计合理的质量比、频率比、阻尼比。
根据
厂房结构形式,为减小附加质量对主体结构扰动过大,拟定在楼层均布六台TMD减振控制系统,TMD装置质量块选用实心铁块叠加,通过弹簧与底板连接,控制质量块的变形,为增加
系统耗能能力,增设小孔径阻尼器。
TMD控制系统调控频率设定为7.0 Hz,阻尼比恒定2%,
总质量比由1%增加至3%,利用有限元分析安装TMD系统厂房的减振效果。
根据有限元分析
结果显示,在厂房屋架层安装TMD控制系统具有较好的振动控制效果,TMD控制系统在阻尼比、频率比等参数不变的情况下,系统的振动控制效果随设计质量的增加而增大,当质量比
由2%增加至3%,减振效果变化较小。
综合厂房安装空间及经济性,质量比为2%时系统控制
效果最佳,最高减振率达到48.4%,同时,由于控制系统的作用,结构振动频率避开设备运
行频率,有效避免设备激励引起结构共振。
5结语
当动力设备运转时产生较大振动,振动由基础传递到结构,引起厂房结构整体振动。
基
于结构安全及人体舒适度等方面对厂房振动响应进行检测,结合有限元计算分析,得出厂房
异常振动原因及振动特征,并根据结构形式及现场检测分析结果提出安装调谐质量阻尼器等
多种减振方案,经过处理后:
(1)设备运行仍然对主体结构造成一定扰动,但振动不会引起场区内工作人员的不适。
(2)安装多台调谐质量阻尼器具有较好的振动控制效果,通过TMD控制系统的作用,
改变主厂房结构振动频率,避免设备扰动引起厂房结构共振。
参考文献:
[1]李毅,段元锋,项贻强等.多层工业厂房的振动测试及裂缝病害分析[J].振动与冲击,2010,29(6):199-206+245.
[2]王林科,葛阿威,张楠楠.某筛分楼振动测试及振动控制研究[J].世界
地震工程,2016,32(3):185-192.
[3]刘明威,丁建华.多扰力下楼板振动的非数定分析方法[J].哈尔滨建筑
工程学院学报,1991,24(3):18-27.
[4]丁建华,孙宝华,李冀龙.楼板振动概率分析的微分方程方法[J].地震
工程与工程振动,1997,17(1):102-108.
[5]师小虎,吕少锋,谢艳丽等.质量调谐阻尼器(TMD)在某电厂楼板减振
中的应用[J].武汉大学学报(工学版),2012,45(S1):294-297.。