某廠房車間局部異常振動(dòng)測(cè)試及分析評(píng)估

譚 毅

(成都天府國(guó)際生物城管委會(huì)規(guī)劃建設(shè)部，四川 成都 610000)

某廠房車間局部異常振動(dòng)測(cè)試及分析評(píng)估

譚 毅

(成都天府國(guó)際生物城管委會(huì)規(guī)劃建設(shè)部，四川 成都 610000)

介紹了結(jié)構(gòu)構(gòu)件振動(dòng)可能造成的危害，采用振動(dòng)測(cè)試設(shè)備對(duì)某廠房車間樓蓋的局部異常振動(dòng)區(qū)域進(jìn)行了振動(dòng)測(cè)試，分析了結(jié)構(gòu)局部異常振動(dòng)的原因，對(duì)振動(dòng)影響進(jìn)行了科學(xué)的評(píng)估，以供相關(guān)工程人員在進(jìn)行類似工程時(shí)參考。

振動(dòng)測(cè)試，異常振動(dòng)，影響評(píng)估

0 引言

工業(yè)建筑在設(shè)計(jì)時(shí)大多只考慮自身的承載能力，無(wú)法全面考慮后期設(shè)備運(yùn)行中的一些實(shí)際問題，如生產(chǎn)工藝提升過程中會(huì)出現(xiàn)較多的結(jié)構(gòu)構(gòu)件振動(dòng)問題，過大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件振動(dòng)很可能會(huì)危害工人的身心健康、生產(chǎn)安全以及設(shè)備的使用壽命，情況嚴(yán)重時(shí)可能對(duì)結(jié)構(gòu)及構(gòu)件造成破壞性的損傷，應(yīng)引起生產(chǎn)企業(yè)高度重視[1-3]。通常根據(jù)對(duì)局部異常振動(dòng)區(qū)域的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)迫振動(dòng)頻率、振幅測(cè)試，結(jié)合局部異常振動(dòng)區(qū)域結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自振頻率理論計(jì)算分析，全面科學(xué)評(píng)估對(duì)工人身心健康以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件可能造成的影響，以便采取相應(yīng)的處理措施。

1 項(xiàng)目概況

某廠房結(jié)構(gòu)形式為三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，二層樓蓋局部區(qū)域放置多臺(tái)排風(fēng)機(jī)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，需提升現(xiàn)有生產(chǎn)工藝(提高排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速)，轉(zhuǎn)速提高后，該廠房二層樓蓋部分區(qū)域結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)了較為明顯的振動(dòng)，為了全面科學(xué)評(píng)估異常振動(dòng)對(duì)工人身心健康以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件可能造成的影響，對(duì)該廠房二層樓蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試分析。

2 振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)

振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)主要包括：941B型拾振器、941型放大器、INV-306U系統(tǒng)以及分析軟件。該振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)是用于低頻或超低頻振動(dòng)測(cè)量的多功能儀器，應(yīng)用范圍主要包括：地面和結(jié)構(gòu)物的脈動(dòng)測(cè)量、結(jié)構(gòu)物及構(gòu)筑物的振動(dòng)測(cè)量、高柔結(jié)構(gòu)物的超低頻大幅度測(cè)量和微弱振動(dòng)測(cè)量。數(shù)據(jù)采集完成后，采用DASP2006專業(yè)版軟件進(jìn)行后期處理分析。

3 測(cè)點(diǎn)布置

因廠房風(fēng)機(jī)不允許停機(jī)，分別在該廠房振動(dòng)感覺較明顯的二層樓蓋板上各布置一個(gè)豎向拾振器，主要測(cè)試結(jié)構(gòu)構(gòu)件在設(shè)備運(yùn)行過程中的豎向強(qiáng)迫振動(dòng)頻率和振幅最大幅值，測(cè)點(diǎn)數(shù)為4個(gè)，振動(dòng)測(cè)試測(cè)點(diǎn)布置示意圖見圖1，圖2。

4 強(qiáng)迫振動(dòng)頻率、振幅測(cè)試

在設(shè)備運(yùn)行的工況下，測(cè)試得到的廠房相關(guān)構(gòu)件的豎向強(qiáng)迫振動(dòng)頻率結(jié)果見表1，強(qiáng)迫振動(dòng)振幅最值結(jié)果見表2。

表1 二層樓蓋相關(guān)構(gòu)件的強(qiáng)迫振動(dòng)豎向頻率測(cè)試結(jié)果

5 構(gòu)件固有頻率理論計(jì)算

對(duì)測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的固有頻率以及強(qiáng)迫振動(dòng)頻率與固有頻率理論值的比值進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表3,表4。

表2 二層樓蓋相關(guān)構(gòu)件的強(qiáng)迫振動(dòng)速度譜振幅最大幅值(絕對(duì)值)測(cè)試結(jié)果

表3 二層樓蓋部分梁的豎向固有頻率理論計(jì)算結(jié)果

表4 二層樓蓋部分板的豎向固有頻率理論計(jì)算結(jié)果

6 振動(dòng)分析

對(duì)振動(dòng)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，同時(shí)運(yùn)行設(shè)備時(shí)，該廠房二層樓蓋測(cè)點(diǎn)處測(cè)得的豎向強(qiáng)迫振動(dòng)頻率分別為16 Hz,16 Hz,16.5 Hz,16.5 Hz。經(jīng)對(duì)測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)迫振動(dòng)頻率與固有頻率理論值的比值進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果顯示該區(qū)域的大部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)迫振動(dòng)頻率與固有頻率之比在0.75～1.25的共振區(qū)范圍，易出現(xiàn)“共振”現(xiàn)象。

7 影響分析

依據(jù)文獻(xiàn)[4]第三章對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行影響評(píng)估分析。表5為生產(chǎn)操作區(qū)連續(xù)穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)對(duì)人的環(huán)境影響防振指標(biāo)，表6為一般性建筑物的容許振動(dòng)速度指標(biāo)。

表5 生產(chǎn)操作區(qū)連續(xù)穩(wěn)定振動(dòng)對(duì)人的環(huán)境影響防振指標(biāo)

表6 一般性建筑物的容許振動(dòng)速度指標(biāo)

該廠房異常振動(dòng)區(qū)域測(cè)得的結(jié)構(gòu)構(gòu)件垂直向干擾振動(dòng)頻率均大于8 Hz，速度振幅峰值均大于3.2 mm/s，根據(jù)表5可知，該廠房的設(shè)備強(qiáng)迫振動(dòng)對(duì)工人的身心健康會(huì)有一定影響。對(duì)測(cè)點(diǎn)處結(jié)構(gòu)構(gòu)件的速度譜進(jìn)行分析可知，二層樓蓋測(cè)點(diǎn)處結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)迫振動(dòng)的振幅速度最大幅值分別為6.53 mm/s,4.88 mm/s,6.02 mm/s和3.56 mm/s，按日本的容許指標(biāo)，強(qiáng)迫振動(dòng)已對(duì)該廠房異常振動(dòng)區(qū)域部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件造成輕微損壞。

8 結(jié)語(yǔ)

1)該廠房異常振動(dòng)區(qū)域結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)迫振動(dòng)頻率與固有頻率之比大部分在0.75～1.25的共振區(qū)范圍，易出現(xiàn)“共振”現(xiàn)象從而導(dǎo)致局部區(qū)域結(jié)構(gòu)構(gòu)件振動(dòng)較大。

2)設(shè)備提高工藝后，該廠房設(shè)備強(qiáng)迫振動(dòng)對(duì)工人的身心健康造成了一定影響，按照日本的容許指標(biāo)，強(qiáng)迫振動(dòng)已對(duì)該廠房異常振動(dòng)區(qū)域部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件造成輕微損壞。

3)工業(yè)建筑在前期設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)法充分考慮生產(chǎn)工藝提升可能帶來(lái)的一系列異常振動(dòng)問題，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的異常振動(dòng)可能對(duì)工人的身心健康造成一定影響，甚至致使部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件損壞，應(yīng)引起生產(chǎn)企業(yè)高度重視。

[1] 張榮山.工程振動(dòng)與控制[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001.

[2] 中國(guó)工程標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)建筑振動(dòng)專業(yè)委員會(huì).建筑振動(dòng)工程手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.

[3] 吳 體，肖承波，熊 峰.建筑結(jié)構(gòu)中的振動(dòng)問題與對(duì)策[J].四川建筑科學(xué)研究，2006(6):142-144.

[4] 茅玉泉.建筑結(jié)構(gòu)防振設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.

Analysisandevaluationaboutlocalareaofabnormalvibrationinaproductionworkshop

TanYi

(ChengduTianfuInternationalBiologicalCityManagementCommittee,Chengdu610000，China)

Introduced the possible harms caused by structural members vibration, testing the local area of abnormal vibration in a production workshop by using vibration test system, meanwhile make an damping test on the specified device, and analysis the reasons of abnormal vibration on structure, then make a scientific assessment of vibration damping effect and influence, in order for the relevant project staff when conducting similar projects.

vibration test, abnormal vibration, impact assessment

TU311.3

：A

1009-6825(2017)24-0046-03

2017-06-15

譚 毅(1984- )，男，工程師