水平冲击扰力作用下机器基础动力设计的实用方法研究

根据能量释放的途径，把机器基础划分为三类，提出了承受水平冲击扰力作用的机器基础可采用剪力键锚栓型组合锚栓群，使机器质量在界面上做微幅摇摆振动，借助于机器底座与混凝土在界面上由摇摆振动产生的滑动摩擦损耗一部分输入机器的能量和积聚在机器内的变形能，并根据界面的受力和变形分析，建立起组合锚栓群的计算模型和解析方程     

某厂设备基础加固设计和施工

由于原基础设计和施工方案存在缺陷，促使南充某厂设备基础发生了大变形和设备摇摆振动。该文通过分析和论证，旨在总结教训和积累经验，为从事专业工程的技术人负提供一个有益的参考资料。     

层状地基中沉箱加桩复合基础的水平–摇摆振动

对沉箱基础底部加桩之后侧向动力性能的改善问题进行了研究。首先,通过沉箱和群桩两部分在界面处的内力平衡和位移协调条件建立了复合基础的水平–摇摆振动方程,其中沉箱部分的振动方程采用动力 Winkler 地基模型根据受力平衡条件建立,群桩部分的振动特性则依据既有文献的研究成果。然后,对沉箱振动的动力 Winkler 地基模型参数进行了研究,得到改进的表达式。最后,通过算例研究了层状地基中复合基础的水平–摇摆振动问题,验证了沉箱下群桩明显地改善了基础的动力性能。     

实体式机器基础动力计算简化法

<正> 在动力机器基础设计中,基组(包括机器及台阶上填土)水平一摇摆耦合振动(如卧式活塞式压缩机基础)的动力计算一般都比较麻烦,这主要是由于工艺要求,基础形状不规整,凹凸较多,造成基组质量惯性矩计算的复杂化,加之基础设计是采用试算法,当设计不满足要求时,如调整基础尺寸还得重新计算,这就花费很多时间。事实上,质量惯性矩的精确程度对基组的自振频率和计算振幅影响并不十分大,这一点从本文的例     

Energy dissipation and damping effect analysis of rocking truss-BRB-steel frame system

在摇摆桁架-BRB-钢框架体系中设置BRB构件,以增强结构体系的耗能能力,控制并减轻结构的地震损伤。基于大震作用下的时程分析,对BRB构件的耗能量、能量时程曲线、累积位移系数以及结构层间位移集中系数进行了分析。结果表明：摇摆界面上的BRB构件滞回环饱满,在地震作用下能稳定地发挥耗能能力,各层BRB构件的屈服顺序以及耗能量的大小对该层的耗散地震能量的先后和大小影响较大,BRB构件累积位移系数随楼层数的增加而增大;摇摆桁架-BRB-钢框架体系侧向变形和结构损伤较原钢框架结构更加均匀,同时,BRB构件的耗能减震作用可提高结构体系抵抗地震损伤的可恢复性。     

摇摆桁架-BRB-钢框架体系耗能减震效果研究

在摇摆桁架-BRB-钢框架体系中设置BRB构件,以增强结构体系的耗能能力,控制并减轻结构的地震损伤。基于大震作用下的时程分析,对BRB构件的耗能量、能量时程曲线、累积位移系数以及结构层间位移集中系数进行了分析。结果表明:摇摆界面上的BRB构件滞回环饱满,在地震作用下能稳定地发挥耗能能力,各层BRB构件的屈服顺序以及耗能量的大小对该层的耗散地震能量的先后和大小影响较大,BRB构件累积位移系数随楼层数的增加而增大;摇摆桁架-BRB-钢框架体系侧向变形和结构损伤较原钢框架结构更加均匀,同时,BRB构件的耗能减震作用可提高结构体系抵抗地震损伤的可恢复性。     

基于集中参数模型的大型机器基础-桩土系统动力反应分析

机器基础的动力分析在设计中具有十分重要的位置。提出了适用于大型机器基础动力分析的集中参数分析方法和基础简化模型,考虑桩与地基不均匀振动以及大型机器振动对基础动力反应的影响,反映大型机器基础不同位置上桩的振动反应,适合机器基础防微振分析与设计的工程应用。基于集中参数模型,对实际大型机器基础工程进行了动力反应分析,得到了工程设计所需的振幅-转速、线速度-转速的频率反应曲线,分析桩长对基础振动的影响,提出了对机器基础工程设计有意义的建议。     

动力机器16t模锻锤的基础设计

动力机器基础设计的关键是进行动力计算,其内容为确定自振频率(固有频率)和振动量(位移、速度或加速度的幅值等),并控制这些振动量不超过一定的允许范围,对大多数动力机器基础而言,主要是控制振幅值和速度值,而对振动能量较大的锻锤基础,则还须控制加速度值。     

可恢复功能的摇摆结构体系研究综述

可恢复功能结构具备震时保护生命财产与震后快速恢复正常使用功能的优点,成为结构抗震设计的研究热点.其中摇摆结构体系通过放松结构构件与基础交界面处的约束,使结构在地震作用下发生摇摆,耗散地震能量并消除残余变形,其震后损伤程度轻,快速恢复能力强,展现出良好的抗震性能.文中介绍了摇摆结构的起源,梳理了其研究历程及发展概况,并进...     

设置碟形弹簧的框架-摇摆墙结构抗震性能试验研究

受控摇摆墙通常采用预应力筋的形式实现，预应力筋基础锚固施工困难，墙体摇摆幅度很小且易与基础发生碰撞。为解决上述问题，研发了一种受控摇摆墙，主要通过基于碟形弹簧的装置实现墙体的受控约束，墙体与主体框架、基础分别采用耗能连接件和V形支撑连接。设计制作了缩尺比为1∶2的对比框架与框架-摇摆墙试件，通过低周往复加载试验研究其抗震性能、破坏模式和自复位特性。结果表明，设置碟形弹簧的框架-摇摆墙较对比框架承载力提高了107.1%，且具有更好的刚度退化性能与耗能性能，框架结构的变形模式得到改善，使得各层的层间位移趋于均匀。连接件是影响框架-摇摆墙结构耗能及协调层间变形的关键，应进一步研究其改进措施及优化设计。     

饱和红层泥岩填料动力及耗散能特性试验研究

路基基床变形控制是保证高速铁路线路平顺性的重要前提之一，基床变形由外部荷载和路基填料动力特性决定。通过不同围压和动应力下的动三轴试验研究了饱和红层泥岩填料动力及能量耗散特性，结果表明：饱和红层泥岩填料的累积变形、应变速率和等效模量具有内在相关性，可通过状态边界面表征。围压变化将引起状态边界面形状和大小的改变，动应力则决定了填料动力响应在状态边界面中的位置。填料耗散能具有两阶段特征，先随振次增加而衰减随后到达稳定状态。填料的累积变形、变形速率和等效模量与耗散能大小有关，同样可通过状态边界面表征，耗散能则受动应力水平影响。当相对能量水平低于20%，填料累积变形最终能够稳定，处于动力稳定状态；当相对能量水平位于20%～60%，填料处于动力临界状态；而当相对能量水平高于60%，填料的长期稳定性无法保证，处于动力失稳状态。     

消能摇摆高位隔震结构体系的地震反应特性

双段消能摇摆结构体系是通过两段串联的摇摆结构,控制主体结构各楼层在地震作用下均匀变形,抑制薄弱层的产生,也降低了主体结构对于摇摆结构的刚度需求。在变形集中的摇摆结构底部布设位移型阻尼器,可进一步提高结构的抗震性能。但是该体系存在承载力较低、上段结构地震反应相对较大的不足。基于此,提出了消能摇摆高位隔震结构体系,即在双段消能摇摆结构体系的分段楼层位置增设劲性支撑,以抑制上段结构的摇摆运动,提高结构的刚度与承载力;同时,下段结构允许发生摇摆,发挥高位隔震层的作用。以消能摇摆高位隔震结构体系为研究对象,分析对比了其他三种结构体系：传统支撑框架结构体系、双段消能摇摆结构体系、不含位移型阻尼器的摇摆高位隔震结构体系。采用OpenSees软件建立了弹塑性有限元分析模型,对四种结构体系进行弹塑性抗震分析和增量动力时程分析。研究表明,消能摇摆高位隔震结构体系的刚度与承载力较高,地震反应较小,抗震性能与抗倒塌性能良好。在摇摆结构分段位置加设劲性支撑层,可以抑制上段结构在地震作用下的变形,并发挥下段摇摆结构的隔震作用。布设于分段位置与摇摆结构底部的阻尼器,可以充分消耗地震能量,提高结构体系的抗震性能。     

对天然地基抗压刚度系数C_z的讨论

根据土的变形特征,参考弹性半空间理论用于机器基础振动计算的常集总参数法,借鉴苏联《动力机器基础设计规范》求动力机器基础天然地基弹性均压系数Cz值的算式,针对我国地基土的实际,对不同地基土的力学系数进行修正,提出了适合我国国情的计算式,作为对GB 50040—96《动力机器基础设计规范》的补充。     

在动力荷载作用下的樁基础

以苏联动力机械基础設計規范CH18—58(以下簡称規范)为代表的近代动力机械基础的振动計算原理,是以如下兩个重要假定为依据的: (1)把机器体和基础体看做具有絕对刚度的。 (2)把地基土壤看做一种没有质量的彈性介質,如同无重量的彈簧系統一样,即把机器基础的振动看做刚体在彈性地基上的振动。根据O·A·薩維諾夫教授的分析,一般說来第一个假定是合理的。因为机器体和基础体的彈性模数超过各种土壤的弹性模数千倍以上,故其本身的彈性和变形可以不予考虑。但是第二个假定,它沒有充分考虑土壤的慣性性能及空间分布狀态,把土壤看做无重量的彈性介質,按局部变形的方法,認为承受动力荷载面积下土壤之任意点的压力都与該点的局部下沉成正比(图1a),因此,其比例系数,即所謂地基彈性     

三维空间六自由度刚性质量集的减振

本文认为消除耦合振动和摇摆振动是空间六自由度刚性质量集减振的首要措施，而消除耦合振动和摇摆振动的关键是实现广义对称，从而导出了振动压路机的六心协调问题，此结果已被《振动压路机减振系统设计规范》所采用。     

地基土中振动波的衰减计算

当动力机器基础的振波在土中传播时,由于土的内部阻尼及振波的能量扩散,使振波的振幅随离开振源距离的增大而逐渐减小,这种现象称为振波的衰减。衰减的快慢和计算方法对总图布置非常重要,如厂区内有锻工车间时,锻锤基础的振动对计算机房、中心试验室、精密机床、仪表、办公楼等影响的计算;在压缩机车间,按工艺要求,必须在同一车间内布置低频压缩机和高频机器时,则低频机器基础的振动对高频机器的影响如何计算尤其重要,因为两者的基础靠得很近。又如金工车间的冲床、压力机对周围机床的影响等。下面先阐述影响地基土衰减的因素,然后再介绍衰减的计算方法。     

斜入射剪切波作用下形状不规则筏基的摇摆响应

基于有限元分析方法,通过Fortran编程实现了粘弹性人工边界在ABAQUS模型中的施加以及基于粘弹性人工边界剪切波的波动输入,研究了斜入射剪切波作用下波的入射方向和振动方向变化以及基础形状参数改变对形状不规则筏板基础摇摆响应的影响.计算结果表明:基础的摇摆响应随着剪切波入射方向和振动方向的改变而变化;斜入射剪切波作用...     

框架-摇摆消能桁架减震体系抗震性能分析

提出了框架-摇摆消能桁架这一新型摇摆结构体系,摇摆消能桁架是由抗弯刚度较大的型钢或组合截面的立杆通过水平连杆和消能斜撑相连而成,消能桁架与框架主体采用铰结连接。利用通用有限元软件SAP2000对比分析了框架与摇摆消能桁架在不同地震强度影响下体系的弹塑性地震响应和层间变形特征,结果表明,摇摆消能桁架可以减轻结构地震响应,使结构各层层间变形趋于均匀。同时研究了耗能元件与主体结构在不同水平地震时耗散地震能量的性能,摇摆消能桁架可以在地震强度不大时就可以发挥耗能功能保护主体结构。研究结果表明,摇摆消能桁架在减轻震害保护建筑方面具有优势,具有一定应用前景。     

框架-摇摆墙结构体系中连接节点试验研究

框架-摇摆墙结构是一种新型的抗震结构体系，摇摆墙与框架相连的节点构造是实现该结构体系的关键技术之一。为了推广框架-摇摆墙结构的工程应用，针对框架-摇摆墙结构的特殊性能要求设计了连接节点，并进行了试验研究。试验采用带隔震支座的钢框架模拟具有大变形能力的框架，设计制作了2片钢筋混凝土摇摆墙，利用该连接节点将框架和摇摆墙连接起来，形成框架-摇摆墙结构。通过不同加载模式的拟静力试验，验证了连接节点实现摇摆墙转动能力的可行性，并采用变形集中系数DCF评价了采用该连接节点摇摆墙对框架-摇摆墙结构的控制效果。试验结果表明：该连接节点可使摇摆墙在面内和面外均具备0.04 rad的转动能力；摇摆墙可使结构层间位移角趋于一致，对避免结构层间变形集中有良好的控制作用。     

基于摇摆核心提升分层装配式钢框架结构抗震性能的设计方法

利用摇摆核心可控制分层装配式钢框架结构在罕遇地震作用下的失效模式。提出了摇摆核心-分层装配式钢框架结构体系的平面布置形式及连接构造。通过参数化非线性时程分析，对摇摆核心刚度对结构最大位移响应及层间位移分布形式的影响进行了分析，结果表明，摇摆核心可以有效控制结构在地震作用下的层间变形模式，且随着摇摆核心刚度的增大，结构的层间变形也越均匀。提出了可以综合考虑结构最大位移响应及结构层间变形模式的结构抗震性能评价参数及摇摆核心需求刚度计算方法。