多層工業廠房的振動問題分析（下）

三 、結構方案及布置原則

由於設備振動的不確定性和複雜性 、結構計算分析模型的誤差以及與實際情況的差異 ，使得所謂“精確的振動分析”很難有效的控製結構的振動性能 。更有效的減振措施是概念設計而不是計算 ，所以結構方案和布置顯得尤為重要 。 

由結構的自振頻率計算公式看 ，結構的自振頻率主要取決於結構的剛度 ，而結構的剛度又取決於結構的布置方案 。故首先創世大發應從結構布置方案上采取措施 ，從布置上減輕設備振動對結構可能產生的不利影響 。

工業廠房的結構方案是和工藝的設備布置緊密相關的 ，受到工藝設備布置的製約 。在進行初步設計確定工藝方案時 ，結構設計人員就應參與設備布置的討論 ，結合實際情況針對不同設備提出具體的結構布置方案 ，盡可能把動力設備置於對結構最有利的位置 ，盡可能從布置上減輕設備振動對結構可能產生的不利影響 。 

通過以上的分析 ，結合設計中遇到的振動現象（樓蓋的垂直振動和框架整體的水平振動） ，從控製振動的兩個因素出發 ，對設備 、結構布置采取以下措施來減少動力設備對結構的振動影響行 ：

1）振動設備盡量布置在底層 ，盡可能將設備基礎或支撐體係與主體結構脫開 ；

2）在設備上加設振子 ，設備振動時振子對設備形成反方向的激振力 ，達到減振目的 ；

3）調整設備的振動頻率或者轉向 ，使其錯開結構的自振頻率 ，以免發生共振 。當有多台設備共同工作時 ，可使其運轉方向相互錯開，避免在同一方向產生共振 ；

4）在設備無法調整的情況下 ，設法調整結構的自振頻率 。例如改變梁柱的截麵 ，增設支撐 ，改變結構形式等 ，通過調整結構布置來實現振動的控製 ：

①動力設備應布置在梁上 ，但不能放在懸臂梁上 ，且使水平方向的慣性力沿著梁的縱向方向 ；
②垂直擾力較大的設備宜布置在承重牆 、柱及梁支座附近 ；
③水平擾力較大的設備布置時 ，其擾力方向宜與樓蓋剛度較大的方向一致 ；
④支撐振動設備的框架為多跨結構時 ，宜采用等跨結構 ；
⑤振動篩不宜跨軸線 ，以免篩下留孔切斷框架梁 ；
⑥同時布置有較大振動設備或對振動敏感的設備 ，宜分類集中 ，分區布置 ，減少相互影響 ；
⑦動荷載作用下多跨梁比單跨梁好 ，在斷麵 、剛度相同的情況下 ，兩跨梁的振幅比單跨梁要小44％ ，三跨梁的振幅比單跨梁要小49％ ，而在三跨梁的情況下 ，動力設備作用在中跨比在邊跨振幅要小23％ ，所以在設備動力荷載作用下 ，樓板次梁盡量布置成多跨連續梁 ，動力設備盡可能布置在中間跨 ，這樣可明顯地減少樓板的振動 。 

工業廠房中振動設備的振動問題是結構設計的重點和難點 。本文通過理論分析和數值模擬 ，結合設計中的實際問題 ，對工業廠房的振動控製 ，從設備 、結構布置和計算方法等方麵提出了具體的要求和措施 ，為多層工業廠房的振動問題的解決提供了參考依據 ，可用於指導設計工作 。