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1、地基剛度對(duì)框架式動(dòng)力基礎(chǔ)的振動(dòng)影響分析地基剛度對(duì)框架式動(dòng)力基礎(chǔ)的振動(dòng)影響分析【摘要】本文通過(guò)對(duì)框架式動(dòng)力基礎(chǔ)地基剛度的探討,提出了地基按剛性考慮的條件,并采用工程實(shí)例進(jìn)行了動(dòng)力分析?!娟P(guān)鍵詞】框架式動(dòng)力基礎(chǔ);剛性地基1概述動(dòng)力基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)型式,一般根據(jù)機(jī)組用途、制造廠的要求、地基等不同情況,分別采用大塊式、墻式和框架式基礎(chǔ)類型。在工程設(shè)計(jì)中,經(jīng)常遇到很多框架式動(dòng)力基礎(chǔ),根據(jù)《動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》,當(dāng)框架式動(dòng)力基礎(chǔ)按空間多自由體系進(jìn)行振動(dòng)
2、計(jì)算時(shí),對(duì)機(jī)組工作轉(zhuǎn)速等于3000rmin基礎(chǔ),地基可按剛性考慮;對(duì)機(jī)器工作轉(zhuǎn)速小于3000rmin的基礎(chǔ),則地基宜按彈性考慮。地基按剛性還是按彈性考慮,存在下面兩個(gè)問(wèn)題。1.1很多框架式動(dòng)力基礎(chǔ)柱的豎向剛度大于地基的豎向剛度,包括天然地基和人工地基,構(gòu)成上部剛度大,地基柔軟頭重腳輕的結(jié)構(gòu)體系。由于地基柔軟,基礎(chǔ)在振動(dòng)過(guò)程中易發(fā)生傾斜。所以地基剛度需要提高。1.2在以前的一些工程中,不管動(dòng)力機(jī)器轉(zhuǎn)速高低和柱剛度大小,只要對(duì)地基進(jìn)行了處理
3、,例如對(duì)軟弱土進(jìn)行了換填或者采用樁基等,地基都按剛性考慮,這是一種誤解。事實(shí)上,單純的進(jìn)行換土處理或僅采用樁基,往往地基剛度還比柱剛度要小,這樣,對(duì)于低轉(zhuǎn)速機(jī)器的低轉(zhuǎn)動(dòng)頻率,按彈性地基考慮才能計(jì)算出比較條款,地基按剛度地基考慮;而電機(jī)的轉(zhuǎn)速為1495rmin,地基按彈性地基考慮。但該工程地質(zhì)情況較好,持力層為fak=200kpa的粘土混礫砂層,在以前的一些工程中,地基通常直接按剛性考慮?,F(xiàn)運(yùn)用sap2000程序?qū)?shí)例進(jìn)行分析,根據(jù)《動(dòng)規(guī)
4、》,電機(jī)的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的豎向、橫向的擾力值pgi=0.16wgi=0.16x99.8=16kn。完成動(dòng)力基礎(chǔ)的建模、定義荷載工況、分析工況以及函數(shù)等一系列步驟后,進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析。在模型上選兩個(gè)節(jié)點(diǎn)(joint130、joint593)。首先假定地基為剛性對(duì)框架柱腳進(jìn)行剛接模擬,節(jié)點(diǎn)130、593豎向速度的穩(wěn)態(tài)分析如下:(橫軸為頻率,縱軸為豎向速度,下同)接下來(lái)按實(shí)際的地基情況進(jìn)行地基剛度計(jì)算。動(dòng)力基礎(chǔ)采用c30混凝土,其彈性模量ec=0.3x
5、108knm2。參照《動(dòng)規(guī)》表3.3.2查得天然地基的抗壓剛度cz為45000knm3。計(jì)算基礎(chǔ)埋深的抗壓剛度提高系數(shù)az運(yùn)用sap2000假定地基剛度為6.67x106knm對(duì)框架柱腳進(jìn)行彈性模擬,節(jié)點(diǎn)130、593豎向速度穩(wěn)態(tài)分析如下:從上面的分析來(lái)看,地基剛度按天然地基考慮時(shí),曲線不光滑,峰值較大,并峰值位置接近電機(jī)的額定頻率25與假定基礎(chǔ)按剛性考慮的分析有較大差距。故天然地基,粘性土混礫砂土層不能滿足按剛性考慮的要求,需要采取措
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