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1、工程建设强制性国家规范工程振动控制通用规范(征求意见稿)1总则42基本规定53振动控制标准73.1 一般规定73.2 容许振动标准74振动控制输入104.1 一般规定104.2 振动荷载114.3 动力特性及响应测试145振动控制设计175.1 一般规定175.2 隔振与减振设计175.3 动力机器基础振动控制设计205.4 建筑结构振动控制设计205.5 声学环境振动控制设计215.6 振动控制装置设计226施工及验收247监测及维护25.o.为保障工程振动控制的质量、人民群众生命财产安全和人身健康,保护生态环境,促进工程振动控制高质量发展,制定本规范。1.0.2工程振动控制必须执行本规范。
2、1.0.3工程建设所采用的技术方法和措施是否符合本规范要求,由相关责任主体判定。其中,创新性的技术方法和措施,应进行论证并应符合本规范中有关性能的要求。2基本规定2.0.1工程振动控制应满足承载能力极限状态、正常使用极限状态的设计要求,并应满足功能、结构性能和耐久性的要求。2.0.2在设计工作年限内,工程振动控制系统应满足下列功能要求:1在设计条件范围内应承受可能出现的各种振动荷载作用;2应保证振动控制对象能够正常使用;3应满足环境振动和噪声的控制要求;4应满足生产工作人员和使用者免受振动影响,保障人身健康的要求;5当外界发生火灾、爆炸、撞击等偶然事件时,在规定的时间内应保持足够的承载力和整体
3、稳定,不应出现因振动控制系统失稳造成破坏的后果。2.0.3在设计工作年限内,工程振动控制系统应符合下列规定:1未经许可,不应改变振动控制系统的设计功能和使用条件;2振动响应超过容许值时,应及时进行处理;3应对振动控制系统定期检测和维护;4当振动控制装置或零部件确需更换时,应按设计规定进行更换;5应采取防腐、防火措施,满足环境使用要求;6当出现耐久性缺陷时,应及时处理;7在地震、火灾、浸泡、爆炸、撞击等偶然灾害发生后,应对振动控制系统进行详细检查,并根据检查结果进行评估、处理。2.0.4工程振动控制系统直接承受振动荷载作用的主要受力部件及其连接件,除应满足静力验算要求外,尚应满足疲劳验算要求。2
4、.0.5工程振动控制系统采用隔振器、阻尼器、减振器等振动控制装置时,应保证振动控制装置与建筑结构、动力机器、精密仪器和设备在正常使用、维护、保养、更换等全寿命周期的协同工作。3振动控制标准3.1 一般规定3.1.1 容许振动标准应保证振动控制对象在给定工况下正常工作,振动控制点应准确反映振动控制对象的振动响应特征。3.1.2 工程振动控制应符合下列要求:z(3.1.2-2)aa(3.1.2-3)式中:U振动控制对象计算或测试的振动位移;振动控制对象计算或测试的振动速度;a-振动控制对象计算或测试的振动加速度;u振动控制对象的容许振动位移;W振动控制对象的容许振动速度;闾振动控制对象的容许振动加
5、速度。3.2 容许振动标准3.2.1 动力机器基础容许振动指标的确定,应符合下列规定:3.2.2 重型燃气轮机、给水泵等旋转式机器基础,应以频域振动峰值或均方根值作为容许振动指标;2锻锤、压力机、轧机等冲击式机器基础,应以时域振动峰值作为容许振动指标;3发动机、压缩机、往复泵等往复式机器基础,应以时域振动峰值作为容许振动指标;4振动台、破碎机基础,应以时域振动峰值作为容许振动指标。3.2.3 精密仪器和设备容许振动指标的确定,应符合下列规定:1光学检测设备、显微镜等精密测量设备,应以频域振动均方根值作为容许振动指标;2光刻机、胶片机、精密绕线机等精密加工设备,应以时域振动峰值作为容许振动指标;
6、3干涉仪、表面粗糙度测量仪、检流计、六级以下天平等精密计量与检测仪器,应以时域振动峰值作为容许振动指标。3.2.4 交通振动对建筑物内人体舒适性影响的评价,应符合下列要求:1建筑物内振动评价的1/3倍频程中心频率范围应取1Hz80Hz;建筑物内二次结构噪声评价的1/3倍频程中心频率范围应取16Hz200Hz;2振动评价位置应取建筑物内地面中央或室内地面振动敏感处;二次结构噪声评价位置应取室内距地面12m高度的噪声敏感处,且与任何房间内的声反射面距离不应小于1m;3振动评价指标应为1/3倍频程中心频率上的竖向最大振动加速度级;4振动过程中包含有间歇性振动、偶然性冲击、瞬态振动或波峰因数大于6时,
7、建筑物内舒适性的振动物理量应附加基本频率计权的四次方振动剂量值。3.2.5 施工振动对建筑结构影响的评价,应符合下列要求:1评价的频率范围应取1HzIOOHz;2建筑结构基础和顶层楼面的振动速度时域测试应取竖向和水平向两个主轴方向,评价指标应取三者峰值的最大值及其对应的频率。3.2.6 古建筑结构的容许振动标准,应符合下列要求:3.2.7 的最大振动速度峰值作为容许振动指标;2容许振动速度应根据结构类型、保护级别和安全性等级确定。3.2.8 声学环境振动的评价,应符合下列要求:1民用建筑和声学实验室的单值容许振动指标,结构振动应取计权的振动加速度级,二次结构噪声应取噪声评价曲线NR值或A计权声
8、级;2结构振动和二次结构噪声测试应采用多点测试统计评价方法,测点数不应少于3个,平均值取能量平均。4振动控制输入4.1 一般规定4.1.1 振动荷载的计算模型和基本假定应与振源的实际运行工况一致,振动荷载值应覆盖振源的设计工作年限。4.1.2 用于振动响应计算的振动荷载,应符合下列规定:1周期振动荷载频率应与设备的工作转速相关或一致,并应明确振动荷载作用点位置;2冲击荷载应取与冲击类型相对应的冲击作用,冲击峰值和脉宽应匹配;3当振动设备存在多工况时,振动荷载应覆盖全工况。4.1.3 振动荷载作用效应组合,应符合下列规定:1承载能力极限状态设计时,振动荷载与静力荷载效应组合、等效静力荷载与静力荷
9、载效应组合,应采用基本组合;2正常使用极限状态设计时,振动荷载与静力荷载效应组合、等效静力荷载与静力荷载效应组合,应采用标准组合。4.1.4 振动测试方法,应符合下列规定:1应选择对结构构件无损伤的测试方法;2振动测试应涵盖振动响应最大时段,环境振动测量时段应涵盖昼间、夜间;3振动测试过程中,应避免其它振源和环境因素对测试振源的干扰。4.1.5 振动测试的采样与测点,应符合下列规定:1振动测试采样频率应根据分析频率的范围合理选取;2每个测点记录有效振动数据的次数不应小于3次;3振动测试点应涵盖振动控制点,振动传感器的测试方向应与测试对象所需测试的振动方向一致,测试过程中不得产生倾斜、松动、脱落
10、和附加振动。4.1.6 振动荷载测试,应符合下列规定:1振动测试系统应根据测试对象的振动类型和振动特性的要求进行选取,其频域、量程及灵敏度应符合测试对象的振动特征;2测试方案及测试过程应符合振动荷载的作用特性,并应覆盖全工况。4.2 振动荷载4.2.1 旋转式机器的振动荷载,应符合下列规定:1简谐振动荷载的幅值,应根据旋转部件的总质量、当量偏心距及转动角速度确定,并应计入安装偏差、长期磨损和介质腐蚀等影响;2振动荷载的作用点位置,应按下列规定确定:D汽轮机和重型燃气轮机:应取机组轴承支座中心线与转子中心线的交点;2)旋转式压缩机:应根据机器转子的质量分布状况确定。4.2.2 往复式机器的振动荷
11、载,应由机器制造厂动力平衡设计提供,并应符合下列规定:1振动荷载应与机器的正常运转工况相对应,应包括下列内容:D一次谐波应包括竖向和水平向,取旋转离心力和往复惯性力的合力和合力矩;2)二次谐波应包括竖向和水平向,取各列往复惯性力的合力和合力矩;3)倾覆力矩应取未平衡的简谐分量;倾覆力矩的基频:压缩机和二冲程发动机应与工作转速相对应,四冲程发动机应与工作转速的1/2相对应。2当往复式机器变转速运转时,振动荷载作用应涵盖最大工作转速和可能激发基础共振转速的最不利工况;3机器动力平衡设计的振动荷载应根据运动部件质量误差、气缸内压力误差、机器内扰力激发基础振动等综合取值;4荷载作用点应取机器曲轴上气缸
12、布置中心。4.2.3 冲击式机器的振动荷载,应符合下列规定:1锻锤的振动荷载应按制造厂提供的下列参数确定:D运动部件总质量、锤击速度或锤击最大能量;2)锻锤的撞击回弹系数;3)每分钟锤击次数C2压力机的振动荷载,应由制造厂根据不同工作阶段,按下列规定确定:D热模锻压力机应分别提供在起始阶段和机构运行阶段的竖向振动荷载、水平振动荷载、振动力矩、持续时间及每分钟冲击次数;2)通用机械压力机应提供在冲裁阶段的竖向振动荷载、持续时间、在运行阶段的竖向振动荷载及每分钟冲击次数;3)液压压力机应提供在锻压阶段的竖向振动荷载、持续时间及每分钟冲击次数;4)螺旋压力机应提供在锻压阶段的竖向振动荷载、水平向振动
13、荷载和扭转振动荷载、持续时间及每分钟冲击次数。4.2.4 冶金机械的振动荷载,应符合下列规定:1卷筒驱动设备的振动荷载,应包括卷筒的离心力、牵引力;振动荷载的最大值应取位于同侧位置的离心力和牵引力;2转炉冶炼时的振动荷载,应按正常冶炼工况、吹氧工况、顶渣工况和事故工况确定。4.2.5 矿山机械的振动荷载,应符合下列规定:1破碎机的振动荷载,应包括下列内容:D简摆颗式破碎机,应取动颗板、偏心轴和连杆在转动过程中产生的荷载;2)复摆动颗式破碎机,应取动颗板、偏心轴和平衡块在转动过程中产生的荷载;3)圆锥式破碎机,应取动锥体、偏心轴套和平衡块绕垂直轴线作水平回转运动产生的荷载;4)旋P1式破碎机,应
14、取动锥体和主轴偏心轴套绕垂直轴线作水平回转运动产生的荷载。2振动筛的振动荷载,应取振动荷载标准值乘以动力超载系数;3磨机的振动荷载,应包括竖向、水平和瞬时振动荷载。4.2.6 纺织机械的振动荷载,应符合下列规定:1织机、复卷机的振动荷载,应根据各单个运动部件的质量、偏心距及计算车速等综合确定;偏心距应根据各运动部件的加工精度或动平衡等级确定;2织机振动荷载的作用点位置,应取织机车脚的几何中心。4.2.7 振动台的振动荷载,应符合下列规定:1振动荷载应取作动器作用于基础上的最大激振力;2振动荷载的频率特性应与振动台的加速度特性一致;3振动荷载应包络空载和满载的全工况;4不同频率振动荷载的确定,应
15、符合下列规定:D振动荷载低频部分特性应按作动器最大位移计算;2)振动荷载中频部分特性应按作动器最大速度计算;3)振动荷载高频部分特性应按作动器最大加速度计算。4.2.8 通过现场测试确定轨道交通振动荷载时,应符合下列规定:1应采用建筑结构基底现场实测的振动荷载数据,测试方向应包括竖向和水平向;2测点应布置于底层四角及中部的柱底位置,测点数不应少于5个,各测点应同步测试;测试应在列车通过时段进行,测试不应少于20趟列车;3测试时受到周围局部人为振动影响的激励时间不得超过总测试时间的5%o4.2.9 当建筑结构有密集人群行走、区域型有节奏运动时,应计入人行振动荷载对建筑结构的影响;人行振动荷载应根据人数、人行振动频率并兼顾人行协调系数等综合确定。4.3 动力特性及响应测试4.3.1 采用现场测试确定天然地基和桩基的动力特性参数时,对于周期性振动的动力机器基础,应采用强迫振动测试方法;对于冲击性振动的动力机器基础,应采用自由振动测试方法。4.3.2 动力机器