重型车辆产生振动对结构物安全影响研究

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1、重型车辆产生振动对结构物安全影响研究　　摘要：目前，由于缺乏重型车辆产生振动对周围环境影响的研究。本文参照爆破，打桩振动对周围环境的影响，就22轮水泥罐车经过某村产生振动的实例，对采集的振动数据进行分析。最后判断振动对结构物的影响，并提出减震措施。关键词：车辆振动；速度；监测中图分类号：TU714文献标识码：1引言福建省某沿海村庄附近修一座大桥，外界通往该桥的唯一通道是该村的村道，村道两旁修筑了各种年代的建筑物，村庄地基为淤泥质粉粘土地基。开工以来，施工的大桥需要大量的商品混凝土，22轮重型混凝土罐装车经过该村，该村村

2、民感觉到明显振感，从而阻止罐装车经过，导致施工受阻。本人借鉴之前不少科研工作者对类似问题的分析，并针对淤泥质粉粘性土地基特殊地质条件，提出隔振减振措施。2振动监测2.1工程概况8该村的建筑物有上世纪六十年代建的一层石砌房子，有新建的六层框架结构房子，总的来说房屋新老程度不一，结构形式各异。2.2地基基础地质情况表层为杂填土，其下为淤泥质粉粘土2.3振动测点布置从理论上讲，车辆震动产生的地震波以车轮为圆心向四周传播并逐渐衰减，但房屋由于受房屋所处位置的地形、地貌、工程地质、地下水位等因素的影响，实际振动参数（速度)与振源

3、距并非成绝对的正比关系。所以，车辆振动对房屋影响的程度，不能简单的按距震源的远、近来划分轻、重。为达到上述监测目的和内容，本次测点布置遵循以下原则：①在受振动较大的建(构)筑物附近的地面或建(构)筑物上具有代表性的位置布置测点，以测定地面振动参数及结构振动参数；②测点必须便于布置传感器，尽量使传感器能与基岩固结为一个整体。③每个测点上布置3个传感器（垂直速度传感器1个，水平速度传感器2个），监测质点振动速度的3个方向分量。本次选在离村道旁的一栋三层楼的砖混房子墙角。2.4监测仪器及监测原理8采用四川拓普测控科技有限公司

4、生产的UBOX20016型爆破震动监测专用仪器一台，（图1）。仪器性能指标详见表1，传感器性能指标详见表2、3，震动测试系统的工作原理详见图2。传感器固定方式采用先用生石膏将传感器稳固于地表上。图1UBOX20016震动信号自记仪图2震动测试系统工作原理表1仪器性能指标仪器型号采集方式输入通道最高采样率量程输入阻抗A/D分辨率输入带宽IDTS3850并行3ch/台200KSps/CH±0.4V,±2V,±20V100KΩ/20pF12Bit0~40KHzUBOX20016并行3ch/台200KSps/CH±1V,±2V

5、,±5V,±10V1MKΩ/25pF16Bit0~100KHz表3传感器性能指标传感器固有频率直流阻抗阻尼系数灵敏度失真动态阻抗NO.3864.36Hz375Ohm0.55827.1V/m/s0.00051160ohmNO.3874.67Hz376Ohm0.55927.7V/m/s0.00141222ohm8NO.3894.43Hz377Ohm0.56427.4V/m/s0.00081191ohmNO.3914.64Hz376Ohm0.55927V/m/s0.00041134ohmNO.3924.51Hz378Ohm0

6、.56327.1V/m/s0.00081124ohm2.5监测结果表4车辆1和车辆2一起经过测点振动速度距离质点振动速度3mCh10.1514.395Ch20.0433.174Ch30.2544.15合速度0.255(a)ch1(b)ch2(c)ch3合矢量图3车辆1和车辆2一起经过测点波形图表5车辆3经过测点振动速度距离质点振动速度3mCh10.1514.15Ch20.0417.324Ch30.1723.9068合速度0.173(a)ch1(b)ch2(c)ch3合矢量图4车辆3经过测点波形图表6车辆1返回测点振动速

7、度距离质点振动速度3mCh10.1625.615Ch20.075149.902Ch30.085.615合速度0.179(a)ch1(b)ch2(c)ch3合矢量图5车辆1返回测点波形图振动监测结果分析3.1房屋抗震标准参照国家标准(GB6722—2003)，房屋基础地面爆破振动安全允许标准为表7。表7部分结构类型房屋安全允许振速保护对象类别安全允许振速(cm/s)0~10Hz10~50Hz50~100Hz土窑洞、毛石房屋0.5~0.70.7~1.21.1~1.58一般砖房2.0~2.32.3~2.82.7~3.0钢筋混

8、凝土结构3.0~4.03.5~4.54.2~5.0注：选取建筑物安全允许振速时，应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基条件等因素考虑饱和粘性土在遭受外力扰动下，土的强度急剧下降，甚至发生流动；静置后随时间的增长，强度又逐渐恢复的触变现象；另外由于软土层的自振频率相对硬土层来说要小，接近车辆产生振动的频率，因而