磨機(jī)基礎(chǔ)與地基的共振分析

唐競(jìng)敏　嚴(yán)冰

摘 要：磨機(jī)基礎(chǔ)一般采用大塊整體式鋼筋混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，在考慮其振動(dòng)影響時(shí)，往往通過(guò)體積配重平衡其振動(dòng)，而不予具體進(jìn)行分析計(jì)算；但實(shí)際設(shè)備種類多，地質(zhì)情況的不可預(yù)測(cè)性，文章通過(guò)對(duì)CK450磨機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)案例，從地基剛度、埋置深度等方面對(duì)其基礎(chǔ)與地基的共振影響進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：磨機(jī)基礎(chǔ)；地基剛度；共振；阻尼

在進(jìn)行磨機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，如果沒(méi)有考慮磨機(jī)基礎(chǔ)與地基各自的自振頻率，很可能會(huì)產(chǎn)生共振，由于共振將會(huì)吸收周邊能量，不僅影響到設(shè)備的正常生產(chǎn)，而且會(huì)造成基礎(chǔ)或磨機(jī)的損壞，甚至對(duì)周圍建筑物造成不良影響，因此進(jìn)行基礎(chǔ)和地基自振頻率及振幅的分析計(jì)算有其現(xiàn)實(shí)意義。

1 CK450磨機(jī)的特性參數(shù)

CK450磨機(jī)是國(guó)內(nèi)新開發(fā)的大型磨機(jī)。它主要由進(jìn)料、加壓、選粉、外循環(huán)、液壓、潤(rùn)滑和噴水等系統(tǒng)組成。其主要部件為封閉式殼體，磨盤，磨輥，主減速機(jī)，主電機(jī)，液壓缸，搖臂支架機(jī)構(gòu)，內(nèi)筒等。該磨機(jī)高速軸的垂直和水平振動(dòng)在2.0mm/s，底盤振動(dòng)在0.5mm/s，磨盤外徑為5.69m，有效直徑4.5m，磨盤重量110噸，轉(zhuǎn)速在24.4rpm 。從參數(shù)可以看出，該設(shè)備是集旋轉(zhuǎn)，垂直振動(dòng)和水平振動(dòng)為一體的大型動(dòng)力設(shè)備。

2 磨機(jī)基礎(chǔ)的振動(dòng)特性

磨機(jī)基礎(chǔ)與基坑直接相接觸，磨機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生不平衡質(zhì)量的慣性力和力矩通過(guò)基礎(chǔ)傳給基坑，引起設(shè)備、基礎(chǔ)和基坑的振動(dòng)。CK450磨機(jī)系大型磨機(jī)，宜采用大塊整體式鋼筋混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。由于基礎(chǔ)和基坑具有一定彈性，在進(jìn)行共振分析時(shí)，可近似地把其看成是一個(gè)彈簧系統(tǒng)，因此彈簧系數(shù)即剛度系數(shù)是一個(gè)十分重要的參數(shù)，對(duì)其合理的選取，將直接影響到磨機(jī)基礎(chǔ)的自振頻率和振幅的大小，并決定了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。天然地基的剛度依據(jù)作用力方向和形式，分抗壓、抗彎、抗剪和抗扭四種形式，在下文的分析計(jì)算中，理論上均設(shè)定大塊整體式鋼筋混凝土基礎(chǔ)為絕對(duì)剛體，簡(jiǎn)稱基礎(chǔ)。

2.1 地基抗壓剛度系數(shù)C1和地基抗壓剛度K1的計(jì)算

基礎(chǔ)在垂直力（設(shè)該作用力無(wú)偏心）P1的作用下，將產(chǎn)生垂直的彈性變位，設(shè)基底各點(diǎn)接觸壓力為均勻分布。

則 C1=P1/&1

式中：p1為基底接觸壓力；&1為基礎(chǔ)底面豎向彈性變位；C1為地基抗壓剛度系數(shù)。

對(duì)全部地基底面積積分，

可得：P1=∫Fp1dF=∫FC1&dF=C1F1&1=K1&1

即：K1=P1/&1

式中：K1為地基抗壓剛度；F1為基礎(chǔ)底面積。

2.2 地基抗彎剛度系數(shù)C2和地基抗彎剛度K2的計(jì)算

基礎(chǔ)在力矩M2作用下，將產(chǎn)生彈性的轉(zhuǎn)動(dòng)角變位Φ2，設(shè)基底接觸壓力由底面形心開始作線性變化，某點(diǎn)的接觸壓力P2 均與該點(diǎn)的彈性變位成正比。

則 p2=C2&=C2X2Φ2，即 C2=p2/X2Φ2

式中：p2為基底底面任意點(diǎn)的接觸壓力；X2為通過(guò)基礎(chǔ)底面形心的y軸到任意一點(diǎn)的距離；Φ2為基礎(chǔ)的角變位；C2為地基抗彎剛度系數(shù)。

對(duì)全部基礎(chǔ)底面積積分，

可得：M2=∫F p 2X2dF=∫FC2XΦ2X2dF=C2I2Φ2

即：K2=C2I2=M2/Φ2

式中：K2為地基抗彎剛度；F2為基礎(chǔ)底面積；I2為基礎(chǔ)對(duì)通過(guò)其底面形心并垂直于回轉(zhuǎn)面的y軸的面積矩。

2.3 地基抗剪剛度系數(shù)C3和地基抗剪剛度K3的計(jì)算

基礎(chǔ)在基底處水平力P3作用下，將產(chǎn)生水平方向的彈性變位&3，設(shè)基底水平剪力p3為均勻分布，且水平方向的彈性變位&3與剪力p3成正比，則

p3=C3&3，即C3=p3/&3

式中：p3為基底底面水平剪力；&3為地基表面在水平方向的彈性變位；C3為地基抗剪剛度系數(shù)。

對(duì)全部基礎(chǔ)底面積積分，可得：

P3=∫Fp3dF=∫FC3&3dF=C3F&3=K3&3，即：K3=C3F=P3/&3

式中 K3為地基抗剪剛度；F為基礎(chǔ)底面積。

2.4 地基抗扭剛度系數(shù)C4和地基抗扭剛度K4的計(jì)算

基礎(chǔ)在扭轉(zhuǎn)力矩M4的作用下，將產(chǎn)生繞軸（該軸為通過(guò)其重心并垂直于扭轉(zhuǎn)面的軸）的扭轉(zhuǎn)角變位Φ4，設(shè)基底切線方向的水平剪力由轉(zhuǎn)動(dòng)中心向外按線性關(guān)系增大，且基底內(nèi)任一點(diǎn)的剪力p3與水平方向的彈性變位&4（切線方向）之間成正比關(guān)系，則

P4=C4&4 =C4X4Φ4，即C4=p4/X4Φ4

式中：X4為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動(dòng)中心到任意一點(diǎn)的水平距離；p4為基礎(chǔ)底面任一點(diǎn)的切線方向的水平剪力；Φ4為基礎(chǔ)扭轉(zhuǎn)角變位；C4為地基抗扭剛度系數(shù)。

在微元面積dF上的剪力p4引起的扭轉(zhuǎn)反力矩為：

dM4=p4X4dF=C4X4Φ4 X4dF

對(duì)全部基礎(chǔ)底面積積分，可得：

M4=∫Fp4X4dF=∫FC4X4Φ4X4dF=C4Φ4∫FX24dF=C4Φ4∫F（X2+Y2）Df=C4Φ4[IX+IY]=C4Φ4Jx=K4Φ4，即：K4= M4/Φ4

式中： K4為地基抗扭剛度；Jx 為基礎(chǔ)底面對(duì)通過(guò)其形心并垂直于扭轉(zhuǎn)面的軸的面積矩。

影響共振的另一個(gè)重要因素是基礎(chǔ)的埋置深度，天然地基的剛度指均勻土層，基礎(chǔ)置于地表面的地基剛度。實(shí)際上，基礎(chǔ)總是有一定的埋置深度，所以在計(jì)算天然地基剛度時(shí)，可考慮基礎(chǔ)的埋深和混凝土的剛性地面對(duì)地基剛度的提高作用。由于基礎(chǔ)埋置深度周圍的地基土在磨機(jī)振動(dòng)時(shí)也參于了振動(dòng)，因此在質(zhì)量-阻尼-彈簧模型中，考慮周圍土影響時(shí)，其模型如圖1所示：

按照此計(jì)算模式，當(dāng)基礎(chǔ)豎向振動(dòng)時(shí)，基礎(chǔ)四周土體可看作是抗剪彈簧。當(dāng)基礎(chǔ)水平搖擺耦合振動(dòng)時(shí)，平行于振動(dòng)方向基礎(chǔ)側(cè)面的土體可看作是抗剪和抗扭彈簧，垂直于振動(dòng)方向基礎(chǔ)側(cè)面的土體可看作是抗壓和抗彎彈簧。當(dāng)基礎(chǔ)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)，基礎(chǔ)四周土體可看作是抗扭彈簧。由于這些彈簧增加了地基的剛度，使得基礎(chǔ)的自振頻率隨著埋深比的增大而提高，振幅也隨著埋深比的增大而減低。

通過(guò)對(duì)天然地基的剛度計(jì)算，獲得基礎(chǔ)的質(zhì)量慣性矩以及在質(zhì)量慣性矩的作用下繞軸線的偏轉(zhuǎn)，即可得到基礎(chǔ)地基的自振頻率。

即：ω=ω=

式中 ：I為質(zhì)量貫性矩剛度；f為在質(zhì)量貫性矩的作用下，繞過(guò)基礎(chǔ)底面聯(lián)合重心軸線的偏轉(zhuǎn)角。

通過(guò)上述理論分析和公式計(jì)算，其結(jié)果與廠家提出的數(shù)據(jù)要求基本一致。

3 磨機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則

磨機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則系各部分作用質(zhì)量組成一個(gè)整體，并以無(wú)限小接近剛體的假設(shè)。在多種荷載作用下變形，同時(shí)在工作荷載及非正常荷載作用下基礎(chǔ)無(wú)裂縫，且形狀簡(jiǎn)潔合理；依據(jù)基礎(chǔ)與地基相互作用的理論，基礎(chǔ)振動(dòng)的輻射阻尼取決于質(zhì)量比b=M/pr3，質(zhì)量比越小則輻射阻尼越大。

同樣質(zhì)量的基礎(chǔ)M，設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)等效半徑r較大時(shí)，可使質(zhì)量比減小，從而獲得較大的輻射阻尼，同時(shí)振動(dòng)剛度亦增大，結(jié)果使基礎(chǔ)振動(dòng)減小，達(dá)到基礎(chǔ)減震目的。

由此可見，合理地設(shè)計(jì)基礎(chǔ)形狀，不增加基礎(chǔ)質(zhì)量而增大其半徑，即可使基礎(chǔ)減震。另一方面，如果基礎(chǔ)等效半徑r不變，將基礎(chǔ)質(zhì)量由M增大至M*，則質(zhì)量比和輻射阻尼發(fā)生變化，基礎(chǔ)的動(dòng)力反應(yīng)如圖2所示。

從圖中可以看出，隨基礎(chǔ)質(zhì)量比的增加，即M*/M值變大，則基礎(chǔ)的振幅反而擴(kuò)大，基礎(chǔ)的振動(dòng)速度基本無(wú)變化，基礎(chǔ)振動(dòng)的加速度減小。若基礎(chǔ)振動(dòng)由振幅控制，則增加質(zhì)量顯然不利；若由振動(dòng)速度控制，則增加質(zhì)量無(wú)益；只有當(dāng)基礎(chǔ)振動(dòng)由加速度控制時(shí)，增加基礎(chǔ)質(zhì)量才稍有利。

在本案例中，調(diào)正形心對(duì)中，即X向和Y向分別對(duì)臺(tái)面中心對(duì)稱，Z向通過(guò)基礎(chǔ)重心，以減少基礎(chǔ)的扭轉(zhuǎn)力矩和搖擺力矩。搖臂軸承基礎(chǔ)采用混凝土結(jié)構(gòu)，四個(gè)連接梁與搖臂軸承底座連接，形成了整個(gè)磨機(jī)殼體的支撐，增大了等效半徑，獲得較大的輻射阻尼，從而減小了磨體的振動(dòng)。

4 基礎(chǔ)振動(dòng)對(duì)周圍地面的影響

為減少動(dòng)力基礎(chǔ)振動(dòng)對(duì)周邊環(huán)境的影響，人們嘗試將基礎(chǔ)側(cè)面與土體隔開。但試驗(yàn)表明，將基礎(chǔ)與四周土體斷開未必有利，相反將基礎(chǔ)四周緊密回填土卻能起到減震效果。因此將基礎(chǔ)與四周土體之間留溝，人們研究了四種不同回填土方式的效果，四種回填方式為：a.無(wú)回填；b.回填至溝深的1/3；c.回填至溝深的2/3和d.將溝填滿。四種回填方式產(chǎn)生的結(jié)果：d方式，周圍土體將基礎(chǔ)擠緊產(chǎn)生埋深效果，這提高了基礎(chǔ)振動(dòng)的阻抗，使基礎(chǔ)的振動(dòng)最小，因而傳到周圍地面的振動(dòng)亦小。而a方式，基礎(chǔ)與周圍土體斷開，基礎(chǔ)振動(dòng)的阻抗減少，基礎(chǔ)振動(dòng)明顯增大，傳到周圍地面的振動(dòng)亦大。當(dāng)然，基礎(chǔ)四周留空隙可以阻滯部分振動(dòng)，但由于基礎(chǔ)自身振動(dòng)增大，二者疊加起來(lái)傳到周圍地面的振動(dòng)仍高于不留空隙的情況。在本案例中采用基礎(chǔ)周邊用100mm聚苯乙烯泡沫塑料減震層的措施，綜合a方式與d方式的優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)化基礎(chǔ)的埋置形式，達(dá)到減小基礎(chǔ)振動(dòng)的最優(yōu)效果。

5 結(jié)語(yǔ)

5.1 考慮基礎(chǔ)的埋置深度，將增強(qiáng)提高地基的剛度。

5.2 在動(dòng)力基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，考慮基礎(chǔ)與設(shè)備的相互作用，減少基礎(chǔ)的質(zhì)量比，增加基礎(chǔ)振動(dòng)的輻射阻尼，綜合配置合理的幾何形狀和輻射阻尼，具有其實(shí)際意義。

5.3 基礎(chǔ)四周緊密的回填土比留有空隙更有利于基礎(chǔ)的減震。而兩者的結(jié)合則達(dá)到優(yōu)化效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1996.

[2] 金問(wèn)魯，顧堯章.地基基礎(chǔ)實(shí)用設(shè)計(jì)施工手冊(cè)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1995.

通過(guò)對(duì)天然地基的剛度計(jì)算，獲得基礎(chǔ)的質(zhì)量慣性矩以及在質(zhì)量慣性矩的作用下繞軸線的偏轉(zhuǎn)，即可得到基礎(chǔ)地基的自振頻率。

即：ω=ω=

式中 ：I為質(zhì)量貫性矩剛度；f為在質(zhì)量貫性矩的作用下，繞過(guò)基礎(chǔ)底面聯(lián)合重心軸線的偏轉(zhuǎn)角。

通過(guò)上述理論分析和公式計(jì)算，其結(jié)果與廠家提出的數(shù)據(jù)要求基本一致。

3 磨機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則

磨機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則系各部分作用質(zhì)量組成一個(gè)整體，并以無(wú)限小接近剛體的假設(shè)。在多種荷載作用下變形，同時(shí)在工作荷載及非正常荷載作用下基礎(chǔ)無(wú)裂縫，且形狀簡(jiǎn)潔合理；依據(jù)基礎(chǔ)與地基相互作用的理論，基礎(chǔ)振動(dòng)的輻射阻尼取決于質(zhì)量比b=M/pr3，質(zhì)量比越小則輻射阻尼越大。

同樣質(zhì)量的基礎(chǔ)M，設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)等效半徑r較大時(shí)，可使質(zhì)量比減小，從而獲得較大的輻射阻尼，同時(shí)振動(dòng)剛度亦增大，結(jié)果使基礎(chǔ)振動(dòng)減小，達(dá)到基礎(chǔ)減震目的。

由此可見，合理地設(shè)計(jì)基礎(chǔ)形狀，不增加基礎(chǔ)質(zhì)量而增大其半徑，即可使基礎(chǔ)減震。另一方面，如果基礎(chǔ)等效半徑r不變，將基礎(chǔ)質(zhì)量由M增大至M*，則質(zhì)量比和輻射阻尼發(fā)生變化，基礎(chǔ)的動(dòng)力反應(yīng)如圖2所示。

從圖中可以看出，隨基礎(chǔ)質(zhì)量比的增加，即M*/M值變大，則基礎(chǔ)的振幅反而擴(kuò)大，基礎(chǔ)的振動(dòng)速度基本無(wú)變化，基礎(chǔ)振動(dòng)的加速度減小。若基礎(chǔ)振動(dòng)由振幅控制，則增加質(zhì)量顯然不利；若由振動(dòng)速度控制，則增加質(zhì)量無(wú)益；只有當(dāng)基礎(chǔ)振動(dòng)由加速度控制時(shí)，增加基礎(chǔ)質(zhì)量才稍有利。

在本案例中，調(diào)正形心對(duì)中，即X向和Y向分別對(duì)臺(tái)面中心對(duì)稱，Z向通過(guò)基礎(chǔ)重心，以減少基礎(chǔ)的扭轉(zhuǎn)力矩和搖擺力矩。搖臂軸承基礎(chǔ)采用混凝土結(jié)構(gòu)，四個(gè)連接梁與搖臂軸承底座連接，形成了整個(gè)磨機(jī)殼體的支撐，增大了等效半徑，獲得較大的輻射阻尼，從而減小了磨體的振動(dòng)。

4 基礎(chǔ)振動(dòng)對(duì)周圍地面的影響

為減少動(dòng)力基礎(chǔ)振動(dòng)對(duì)周邊環(huán)境的影響，人們嘗試將基礎(chǔ)側(cè)面與土體隔開。但試驗(yàn)表明，將基礎(chǔ)與四周土體斷開未必有利，相反將基礎(chǔ)四周緊密回填土卻能起到減震效果。因此將基礎(chǔ)與四周土體之間留溝，人們研究了四種不同回填土方式的效果，四種回填方式為：a.無(wú)回填；b.回填至溝深的1/3；c.回填至溝深的2/3和d.將溝填滿。四種回填方式產(chǎn)生的結(jié)果：d方式，周圍土體將基礎(chǔ)擠緊產(chǎn)生埋深效果，這提高了基礎(chǔ)振動(dòng)的阻抗，使基礎(chǔ)的振動(dòng)最小，因而傳到周圍地面的振動(dòng)亦小。而a方式，基礎(chǔ)與周圍土體斷開，基礎(chǔ)振動(dòng)的阻抗減少，基礎(chǔ)振動(dòng)明顯增大，傳到周圍地面的振動(dòng)亦大。當(dāng)然，基礎(chǔ)四周留空隙可以阻滯部分振動(dòng)，但由于基礎(chǔ)自身振動(dòng)增大，二者疊加起來(lái)傳到周圍地面的振動(dòng)仍高于不留空隙的情況。在本案例中采用基礎(chǔ)周邊用100mm聚苯乙烯泡沫塑料減震層的措施，綜合a方式與d方式的優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)化基礎(chǔ)的埋置形式，達(dá)到減小基礎(chǔ)振動(dòng)的最優(yōu)效果。

5 結(jié)語(yǔ)

5.1 考慮基礎(chǔ)的埋置深度，將增強(qiáng)提高地基的剛度。

5.2 在動(dòng)力基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，考慮基礎(chǔ)與設(shè)備的相互作用，減少基礎(chǔ)的質(zhì)量比，增加基礎(chǔ)振動(dòng)的輻射阻尼，綜合配置合理的幾何形狀和輻射阻尼，具有其實(shí)際意義。

5.3 基礎(chǔ)四周緊密的回填土比留有空隙更有利于基礎(chǔ)的減震。而兩者的結(jié)合則達(dá)到優(yōu)化效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1996.

[2] 金問(wèn)魯，顧堯章.地基基礎(chǔ)實(shí)用設(shè)計(jì)施工手冊(cè)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1995.

通過(guò)對(duì)天然地基的剛度計(jì)算，獲得基礎(chǔ)的質(zhì)量慣性矩以及在質(zhì)量慣性矩的作用下繞軸線的偏轉(zhuǎn)，即可得到基礎(chǔ)地基的自振頻率。

即：ω=ω=

式中 ：I為質(zhì)量貫性矩剛度；f為在質(zhì)量貫性矩的作用下，繞過(guò)基礎(chǔ)底面聯(lián)合重心軸線的偏轉(zhuǎn)角。

通過(guò)上述理論分析和公式計(jì)算，其結(jié)果與廠家提出的數(shù)據(jù)要求基本一致。

3 磨機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則

磨機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則系各部分作用質(zhì)量組成一個(gè)整體，并以無(wú)限小接近剛體的假設(shè)。在多種荷載作用下變形，同時(shí)在工作荷載及非正常荷載作用下基礎(chǔ)無(wú)裂縫，且形狀簡(jiǎn)潔合理；依據(jù)基礎(chǔ)與地基相互作用的理論，基礎(chǔ)振動(dòng)的輻射阻尼取決于質(zhì)量比b=M/pr3，質(zhì)量比越小則輻射阻尼越大。

同樣質(zhì)量的基礎(chǔ)M，設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)等效半徑r較大時(shí)，可使質(zhì)量比減小，從而獲得較大的輻射阻尼，同時(shí)振動(dòng)剛度亦增大，結(jié)果使基礎(chǔ)振動(dòng)減小，達(dá)到基礎(chǔ)減震目的。

由此可見，合理地設(shè)計(jì)基礎(chǔ)形狀，不增加基礎(chǔ)質(zhì)量而增大其半徑，即可使基礎(chǔ)減震。另一方面，如果基礎(chǔ)等效半徑r不變，將基礎(chǔ)質(zhì)量由M增大至M*，則質(zhì)量比和輻射阻尼發(fā)生變化，基礎(chǔ)的動(dòng)力反應(yīng)如圖2所示。

從圖中可以看出，隨基礎(chǔ)質(zhì)量比的增加，即M*/M值變大，則基礎(chǔ)的振幅反而擴(kuò)大，基礎(chǔ)的振動(dòng)速度基本無(wú)變化，基礎(chǔ)振動(dòng)的加速度減小。若基礎(chǔ)振動(dòng)由振幅控制，則增加質(zhì)量顯然不利；若由振動(dòng)速度控制，則增加質(zhì)量無(wú)益；只有當(dāng)基礎(chǔ)振動(dòng)由加速度控制時(shí)，增加基礎(chǔ)質(zhì)量才稍有利。

在本案例中，調(diào)正形心對(duì)中，即X向和Y向分別對(duì)臺(tái)面中心對(duì)稱，Z向通過(guò)基礎(chǔ)重心，以減少基礎(chǔ)的扭轉(zhuǎn)力矩和搖擺力矩。搖臂軸承基礎(chǔ)采用混凝土結(jié)構(gòu)，四個(gè)連接梁與搖臂軸承底座連接，形成了整個(gè)磨機(jī)殼體的支撐，增大了等效半徑，獲得較大的輻射阻尼，從而減小了磨體的振動(dòng)。

4 基礎(chǔ)振動(dòng)對(duì)周圍地面的影響

為減少動(dòng)力基礎(chǔ)振動(dòng)對(duì)周邊環(huán)境的影響，人們嘗試將基礎(chǔ)側(cè)面與土體隔開。但試驗(yàn)表明，將基礎(chǔ)與四周土體斷開未必有利，相反將基礎(chǔ)四周緊密回填土卻能起到減震效果。因此將基礎(chǔ)與四周土體之間留溝，人們研究了四種不同回填土方式的效果，四種回填方式為：a.無(wú)回填；b.回填至溝深的1/3；c.回填至溝深的2/3和d.將溝填滿。四種回填方式產(chǎn)生的結(jié)果：d方式，周圍土體將基礎(chǔ)擠緊產(chǎn)生埋深效果，這提高了基礎(chǔ)振動(dòng)的阻抗，使基礎(chǔ)的振動(dòng)最小，因而傳到周圍地面的振動(dòng)亦小。而a方式，基礎(chǔ)與周圍土體斷開，基礎(chǔ)振動(dòng)的阻抗減少，基礎(chǔ)振動(dòng)明顯增大，傳到周圍地面的振動(dòng)亦大。當(dāng)然，基礎(chǔ)四周留空隙可以阻滯部分振動(dòng)，但由于基礎(chǔ)自身振動(dòng)增大，二者疊加起來(lái)傳到周圍地面的振動(dòng)仍高于不留空隙的情況。在本案例中采用基礎(chǔ)周邊用100mm聚苯乙烯泡沫塑料減震層的措施，綜合a方式與d方式的優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)化基礎(chǔ)的埋置形式，達(dá)到減小基礎(chǔ)振動(dòng)的最優(yōu)效果。

5 結(jié)語(yǔ)

5.1 考慮基礎(chǔ)的埋置深度，將增強(qiáng)提高地基的剛度。

5.2 在動(dòng)力基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，考慮基礎(chǔ)與設(shè)備的相互作用，減少基礎(chǔ)的質(zhì)量比，增加基礎(chǔ)振動(dòng)的輻射阻尼，綜合配置合理的幾何形狀和輻射阻尼，具有其實(shí)際意義。

5.3 基礎(chǔ)四周緊密的回填土比留有空隙更有利于基礎(chǔ)的減震。而兩者的結(jié)合則達(dá)到優(yōu)化效果。

參考文獻(xiàn)

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