工业建筑振动控制技术与应用案例

目录

第1章振动控制理论基础1

1.1振动荷载来源1

1.1.1自然界振动来源2

1.1.2交通振动来源3

1.1.3施工振动来源5

1.1.4工业建筑内部直接振动来源6

1.2振动波传理论9

1.2.1运动控制方程9

1.2.2频域及时域响应11

1.2.3列车移动荷载函数的分布形式12

1.32D有限元和无限元方法基本原理14

1.3.12D有限元和无限元方法14

1.3.2理论公式推导15

1.3.3元素相关参数17

1.3.4动态凝聚原理22

1.3.5实例验证24

1.3.6小结26

1.42.5D有限元和无限元方法基本原理26

1.4.1理论公式推导27

1.4.2元素相关参数28

1.4.3实例验证31

1.4.4小结37

1.5结构振动监测37

1.5.1结构振动监测系统37

1.5.2传感器38

1.6振动仿真模拟及控制38

1.6.1振动控制研究概述38

1.6.2列车和轨道模型38

1.6.3粗糙度的影响41

1.6.4弹性基础的隔振影响44

1.6.5高速列车引致工业建筑结构的振动及隔振措施46

1.6.6小结58

第2章既有工业建筑强振振动控制59

2.1工业建筑振动荷载59

2.1.1易受振动影响的工业建构筑物59

2.1.2工业建筑常见振动荷载68

2.1.3振动荷载分类69

2.1.4振动荷载确定方法70

2.1.5工业建筑常见振动设备72

2.2振动测试77

2.2.1测振设备及传感器77

2.2.2测试方法88

2.2.3振动数据分析及处理94

2.3工业建筑容许振动标准体系98

2.3.1振动的影响98

2.3.2工业建筑强振动容许标准体系102

2.4工业建筑振动控制技术123

2.4.1多层厂房水平振动控制123

2.4.2多层厂房竖向振动控制132

2.4.3常见构筑物振动控制方法149

第3章电子工业厂房微振振动控制156

3.1电子工业厂房介绍157

3.1.1生产厂房157

3.1.2厂房结构体系159

3.1.3振源162

3.1.4行业发展现状165

3.2微振动标准167

3.2.1微振动标准的发展167

3.2.2VC标准172

3.3微电子厂房防微振设计方法177

3.3.1微振动设计与传统结构动力分析的关系177

3.3.2IC厂房防微振设计的主要环节177

3.3.3防微振设计方法179

3.3.4研究可能会遇到的问题180

3.4微振动环境控制领域相关技术研究进展181

3.4.1厂房微振动环境控制181

3.4.2屏障隔振183

3.4.3华夫板189

3.4.4防微振墙192

第4章工程案例分析193

4.1多层转运站结构水平向振动原因分析与振动治理193

4.2钢结构输煤栈桥间歇性振动原因分析与治理方案研究202

4.3大型焦炭塔TMD减振方案研究208

4.4重型厂房钢吊车梁振动及开裂原因分析218

4.5选煤厂筛分楼振动原因分析与治理227

4.6半自磨机基础振动测试与故障分析232

4.7某铜矿转运站结构竖向振动原因分析及治理237

4.8某钢框架结构筛分楼振动分析与处理243

4.9某出铁厂栈桥晃动原因分析246

参考文献249

近年来，我国各类工业建筑遇到的振动问题愈来愈多，成因复杂，急需成套的振动问题解决方案。《工业建筑振动控制技术与应用案例》首先围绕振动控制理论，介绍了分析振动传播的，有限元%无限元方法，以及结构振动监测，仿真模拟及控制方法原理，然后分别针对常规工业厂房和电子工业厂房，总结了常见的振动荷载形式，分类及计算方法等。介绍了振动测试方法以及所需的设备和数据分析处理方法，根据工业建筑容许振动标准体系，提出了工业建筑振动控制技术，*后通过九个代表性工程案例，分析不同类型工业建筑振动问题的具体成因及振动控制技术的具体应用。

书共五章，第一章为声学及噪声振动控制概述，主要介绍声学基本理论，声的测量、噪声评价及标准，室内声学设计基本原理，噪声与振动控制基本原理及方法等；第二章为厅内声学设计案例，内容包括体型和容积的选择，混响时间及其频率特性的选择和确定，吸声材料的组合布置和设计适当的反射面，以合理地组织近次反射声等；第三章为噪声与振动控制设计实例，重点介绍吸声、隔声、消声等技术的应用；第四章为典型设备噪声控制案例，重点介绍风机、空压机、冷却塔、发电机、水泵、球磨机等设备噪声的控制；第五章为声环境规划典型案例。本书所有案例皆有编者的综合评析。

本书可作为环境管理、环境工程设计、环境监测等领域的工程技术人员、科研人员和管理人员的参考用书，也可作为高职院校环境类专业教学辅助用书及学生课程设计参考用书。

从广义上讲，振动控制包括两方面内容：（1）有利振动的利用；（2）有害振动的抑制：抑振（即振动控制）。

振动控制的任务：通过一定的手段使受控对象的振动水平满足人们的预定要求。采用隔振、吸振、阻尼等技术措施以减轻物体振动并阻止其传播。其目的是保护人及灵敏仪器设备免受振动的影响 。

振动控制在现代工程中应用十分广泛，很多工程因为没有考虑共振效应而失败，造成经济上的损失和人员上的伤亡。因此，其研究价值不言而喻。

工业和运输业中广泛采用机器作原动力，机械振动的危害越发严重，振动控制要求日益迫切。汽轮机、水轮机和电机等动力机械，汽车、火车、船舶和飞机等交通运输工具，以及工作母机、矿山机械和工程机械等，都沿着高速重载方向发展，其振动也日益强烈。精密机床和精密加工技术的发展中，如果离开严格隔振的平静环境，工作就不正常，无法达到预期的精度目标。材料工业和建筑工业的发展中，广泛采用高强度的建筑材料，建筑高度不断攀升使得建筑受风载激励后振幅达几米之大，难以满足舒适和安全要求，倘不能减振，此类高楼就无法继续发展下去。飞机、导弹、坦克、战车通常在最为恶劣的环境中工作。因此，军工部门对减振环节的要求也日渐增多。尤其是如今的精确打击方向的研究，更需要减振理论的支持。

无论是民用工业还是军事工业，其产品性能都与减振技术密切相关。产品性能又决定了企业的利润效益。因此，关于振动控制的研究永不过时 。