某廠房車間局部異常振動測試及分析評估

譚 毅

(成都天府國際生物城管委會規劃建設部，四川 成都 610000)

某廠房車間局部異常振動測試及分析評估

譚 毅

(成都天府國際生物城管委會規劃建設部，四川 成都 610000)

介紹了結構構件振動可能造成的危害，采用振動測試設備對某廠房車間樓蓋的局部異常振動區域進行了振動測試，分析了結構局部異常振動的原因，對振動影響進行了科學的評估，以供相關工程人員在進行類似工程時參考。

振動測試，異常振動，影響評估

0 引言

工業建筑在設計時大多只考慮自身的承載能力，無法全面考慮后期設備運行中的一些實際問題，如生產工藝提升過程中會出現較多的結構構件振動問題，過大的結構構件振動很可能會危害工人的身心健康、生產安全以及設備的使用壽命，情況嚴重時可能對結構及構件造成破壞性的損傷，應引起生產企業高度重視[1-3]。通常根據對局部異常振動區域的結構構件進行強迫振動頻率、振幅測試，結合局部異常振動區域結構構件的自振頻率理論計算分析，全面科學評估對工人身心健康以及結構構件可能造成的影響，以便采取相應的處理措施。

1 項目概況

某廠房結構形式為三層鋼筋混凝土框架結構，二層樓蓋局部區域放置多臺排風機，根據實際生產需要，需提升現有生產工藝(提高排風機的轉速)，轉速提高后，該廠房二層樓蓋部分區域結構構件出現了較為明顯的振動，為了全面科學評估異常振動對工人身心健康以及結構構件可能造成的影響，對該廠房二層樓蓋結構構件進行振動測試分析。

2 振動測試系統

振動測試系統主要包括：941B型拾振器、941型放大器、INV-306U系統以及分析軟件。該振動測試系統是用于低頻或超低頻振動測量的多功能儀器，應用范圍主要包括：地面和結構物的脈動測量、結構物及構筑物的振動測量、高柔結構物的超低頻大幅度測量和微弱振動測量。數據采集完成后，采用DASP2006專業版軟件進行后期處理分析。

3 測點布置

因廠房風機不允許停機，分別在該廠房振動感覺較明顯的二層樓蓋板上各布置一個豎向拾振器，主要測試結構構件在設備運行過程中的豎向強迫振動頻率和振幅最大幅值，測點數為4個，振動測試測點布置示意圖見圖1，圖2。

4 強迫振動頻率、振幅測試

在設備運行的工況下，測試得到的廠房相關構件的豎向強迫振動頻率結果見表1，強迫振動振幅最值結果見表2。

表1 二層樓蓋相關構件的強迫振動豎向頻率測試結果

5 構件固有頻率理論計算

對測點所在區域的結構構件的固有頻率以及強迫振動頻率與固有頻率理論值的比值進行計算，計算結果見表3,表4。

表2 二層樓蓋相關構件的強迫振動速度譜振幅最大幅值(絕對值)測試結果

表3 二層樓蓋部分梁的豎向固有頻率理論計算結果

表4 二層樓蓋部分板的豎向固有頻率理論計算結果

6 振動分析

對振動測試結果進行分析，同時運行設備時，該廠房二層樓蓋測點處測得的豎向強迫振動頻率分別為16 Hz,16 Hz,16.5 Hz,16.5 Hz。經對測點所在區域的結構構件的強迫振動頻率與固有頻率理論值的比值進行計算，計算結果顯示該區域的大部分結構構件的強迫振動頻率與固有頻率之比在0.75～1.25的共振區范圍，易出現“共振”現象。

7 影響分析

依據文獻[4]第三章對相關內容進行影響評估分析。表5為生產操作區連續穩定振動時對人的環境影響防振指標，表6為一般性建筑物的容許振動速度指標。

表5 生產操作區連續穩定振動對人的環境影響防振指標

表6 一般性建筑物的容許振動速度指標

該廠房異常振動區域測得的結構構件垂直向干擾振動頻率均大于8 Hz，速度振幅峰值均大于3.2 mm/s，根據表5可知，該廠房的設備強迫振動對工人的身心健康會有一定影響。對測點處結構構件的速度譜進行分析可知，二層樓蓋測點處結構構件強迫振動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，強迫振動已對該廠房異常振動區域部分結構構件造成輕微損壞。

8 結語

1)該廠房異常振動區域結構構件的強迫振動頻率與固有頻率之比大部分在0.75～1.25的共振區范圍，易出現“共振”現象從而導致局部區域結構構件振動較大。

2)設備提高工藝后，該廠房設備強迫振動對工人的身心健康造成了一定影響，按照日本的容許指標，強迫振動已對該廠房異常振動區域部分結構構件造成輕微損壞。

3)工業建筑在前期設計時無法充分考慮生產工藝提升可能帶來的一系列異常振動問題，結構構件的異常振動可能對工人的身心健康造成一定影響，甚至致使部分結構構件損壞，應引起生產企業高度重視。

[1] 張榮山.工程振動與控制[M].北京:中國建筑工業出版社,2001.

[2] 中國工程標準化協會建筑振動專業委員會.建筑振動工程手冊[M].北京:中國建筑工業出版社,2002.

[3] 吳 體，肖承波，熊 峰.建筑結構中的振動問題與對策[J].四川建筑科學研究，2006(6):142-144.

[4] 茅玉泉.建筑結構防振設計與應用[M].北京:機械工業出版社,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