洗煤厂厂房楼板振动实测与对策研究

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1、第七届全目现代结构工程学术研讨会洗煤厂厂房楼板振动实测与对策研究李海旺牛丽军<太原理工人学建筑1，{：术l转。学院．^麒O：{oo州)摘要：某洗煤厂工业厂房由于设备振动引起楼板强烈抖动．严重影响了正常使用。为减少振动首先进行了动力特性测试：然后采用AIlsys有限元分析程序进行动力分析；最后根据删试和分析结果，研究了减振措施，确定采用加配荸的方法进行减振，取得了较好的减振效果。关键词：楼板振动，动力测试，动力分析，配重减振，洗煤厂一、引言为满足生产要求，一些大型动力设备必须上楼，并且与厂房结构联为一体，此情况下设备的振动将会引起厂房结构的连带振动．过大的结构振动

2、将会危害厂房结构的安全性和耐久性。而且还会影响设备的正常运转和工人的身体健康。通过对此生产厂房的动力特性测试，得到厂房结构的振动频率。然后针对蛏向振动较大的楼板进行处理，采用Ansys有限元分析程序对其建立模型进行计算分析，并采用配黄进行了减振处理。二、工程概况(一)厂房概况山西某洗煤厂为六层钢框架结构。厂房平面布置图如图l，剖面图如图2。楼板采用组合楼板，主要竖向振动设备(矸石机重5250蚝、中煤机重10500蚝、精煤机重12500kg)布置于第三层，频率为16Hz。设备正常运转时，三层楼盖的局部振动严重，已影响了正常生产。(二)现场实测主要对振动较大的楼层进

3、行了实测，测点位置与编号见图1。数据采集与处理采用计算机控制。根据设备的布置特点，以扳的竖向振动作为测试对象。测试内容包括：楼板的竖向振幅和频率。在设备全部运行情况下，楼板的振动反应主要测试结果如下：基频f0；14．48Hz’16．60Hz：：楼板最大振幅0．4309∞。．各测点的测试结果见表1a1888一01圈l闸。5田圈困图1表1各测点测试结果测点l23最大振幅(mm)008670169l02207频率(Hz)1660148414蚪测点d5最大振幅fIIlIn)0258304309频率(Hz)16．6()16．6(】工业建筑2007增刊第七届全国现代结构工程

4、学术研讨会(三)分析结果1一般情况下，共振区频率区间为：0．75

5、一些简化：．(1)墙体足由轻质材料做成，对整个结构的刚度影响可以忽略；(2)主要振动设备简化为几个质点振动源；在此基础上，建立了多层模型(图2)和单层模型(图3)，两个模型中梁、柱采用空间梁单元beaⅢ44其材料参数取值为E=206×loN／m2，Y=o．3；楼板采用四节点矩形薄板单元shell63，其材料参数取值为E=300×102N／衄z．Y=O．2)。．四、计算分析囤2图3根据楼盖结构和设备的布置特点，采用LanczosBlock法对其进行模态分析，从整体模型可以得到自振频率位于1．053Hz～19．944Hz的振型，其中振动频率从1．053Hz～1．47

6、7Hz的振型反映了结构整体横向、纵向以及扭转振型(见图4～图6)，而厂房内设备振动频率为14．8Hz～16．5Hz，所以整体结构不能够形成强迫共振。而且振动设备主要布置在第三层，因此采用单层模型对第三层楼盖进行模拟分析。．图4工业建筑2007增刊图5lB呻第七届全国现代结构工程学术研讨会采用单层模型对其进行模态分析后．发现同一楼板在单层模型和整体模型中的动力特性有微小变化，主要是因为楼盖的边界条件有所改变，但与实测数据很接近。在分析中可以得到如表2的数据．表格中的RATl0代表此振型在某个方向振动的贡献比率。根据ratio我们可以得到13．110Hz、15．97

7、0Hz和17．150Hz三个频率在垂直于楼盖方向的振动起主要作用，而17．150对应的振型离振源较远，所以不会产生共振，而13．1lOHz、15．970Hz所对应的振型(图l～图2)正好位于l号区(即实验区)和中煤机的左侧，与实测结果相符。因此只要将前两个频率降低到共振频率区间以外即可减振。表2各振型在垂直与楼盖方向的贡献情况帅睫FRE0【哐NCY

8、I^T10E阡EcrIvEnSS帅DEFREo岍删nTl0EFFEcTIvE姒SSl13．10960791419【3686．O1315．3319O。002642O．152492215．31280．0008860．17

9、1544E一0l1415