苏州市某公司办公楼地面振动测试

  一、建筑物概况

  苏州某公司位于江苏省苏州市相城区太平街道,为一幢三层框架结构房屋,房屋建造于2009年。该工业厂房平面呈矩形,总轴网尺寸为36.0m×24.0m,总建筑面积约为2600.0m2,设计单位为苏州市某建筑设计有限责任公司,施工单位为苏州某建筑安装有限公司。

苏州市某公司办公楼地面振动测试

  二、检测目的、范围和内容

  苏州某公司位于苏州市相城区太平街道,公司计划在旺和楼一层地面3~6/B~D轴区域布置13台冰水机设备,该批冰水机的抗振控制要求为VC-B,委托方为明确当前3~6/B~D轴区域地面的振动是否达到VC-B的要求,特委托我司对该车间地面进行振动测试。

苏州市某公司办公楼内部情况

  三、测试参照规范、标准及依据

  (1)《场地微振动测量技术规程》(CECS 74:95)

  (2)《机械振动与冲击建筑物的振动振动测量及其对建筑物影响的评价指南》(GB/T 14124-2009/ISO 4866:1990)

  (3)《动力机器基础设计规范》(GB 50040-96)

  (4)《建筑工程容许振动标准》(GB 50868-2013)

  (5)委托方提供的技术资料和检测要求。

  四、仪器设备主要技术参数

  检测仪器均经过国家法定的计量部门检定,并在有效使用期限内。

  1.高灵敏度压电式加速度传感器KD1100LC。

  2.采用SVSA数据采集仪。

  五、测试方法

  我司于2018年01月13日对苏州某公司办公楼一层地面进行了振动测试,主要内容包括:

  (1)设备正常运行时,设备间地面三向振动测试;

  (2)设备停止运行时,设备间地面三向振动测试;

  现场测点全部布置在一层,根据委托方提供的图纸,在3~6/B~D轴车间地面M1、M2、M3及M0进行振动测试,每个测点进行铅垂向、东西向及南北向加速度数据采集。测点布置见图8.1。其中M1/M0测点距离可疑振源距离5.9m,M2测点距离可疑振源15.1m, M3测点距离可疑振源距离11.6m。

  其中M1、M2、M3测点观测时,仪器设备均处于正常运行状态,在M0测点观测时,仪器设备关闭。M1与M0位于同一位置,便于对比分析评判设备开闭状态对地面振动的影响。

  每个测点采样时间为300s,为在频谱中尽量覆盖到机械振动的频域,采样频率为500Hz,采样方式为定点采集。

  本次测试共包括4个工况,其中工况一对应为设备开启时测点M1,工况二对应设备开启时测点M2,工况三对应设备开启时测点M3,工况四对应设备关闭时测点M0。

  六、测试数据及分析

  对本次测试的4个工况下时域数据进行统计,

  1.工况一分析

  1.1 时域与频域分析

  工况一分析对应于位于靠近振源的测点M1的三向振动测试。

  从时域分析结果来看,M1测点当存在较大偶然冲击荷载影响下,其在东西、南北和竖向均会产生一个较大的加速度脉冲,加速度有效值在0.5gal~1.5gal之间;从频域分析结果来看,东西向振动频率集中于100 Hz ~175Hz,南北向振动频率集中于100 Hz ~250Hz,竖向振动频率集中于100 Hz ~165Hz。

  1.2 1/3倍频程分析与评价

  根据委托方提供的资料信息,依据现行的规范规程,对M1点振动信号曲线进行1/3倍频程分析,得到频域范围内的1/3倍频程容许振动加速度值和速度值。

  M1测点水平向及竖向在频域范围内1/3倍频程容许振动加速度均方根峰值小于0.125gal,满足VC-B要求,水平向及竖向在频域范围内1/3倍频程容许振动速度均方根峰值均大于25μm/s,不满足VC-B要求。

  2.工况二分析

  2.1 时域与频域分析

  工况二分析对应于靠近出入口的测点M2的三向振动测试。现场连续采集时得到时程和频域曲线。

  从时域分析结果来看,竖向振动加速度均方根最大达到0.89gal,是水平向的2倍左右;从频域分析结果来看,东西向振动频率集中于125 Hz ~150Hz,南北向振动频率集中于175 Hz ~200Hz,竖向振动频率集中于170Hz~180Hz。

  2.2 1/3倍频程分析与评价

  根据委托方提供的资料信息,依据现行的规范规程,对M2点振动信号曲线进行1/3倍频程分析,得到频域范围内的1/3倍频程容许振动加速度值和速度值。

  M2测点水平向及竖向频域范围内1/3倍频程容许振动加速度均方根峰值小于0.125gal,满足VC-B要求,水平向频域范围内1/3倍频程容许振动速度均方根峰值小于25μm/s,满足VC-B要求,竖向频域范围内1/3倍频程容许振动速度均方根峰值大于25μm/s,不满足VC-B要求。

  3.工况三分析

  3.1 时域与频域分析

  工况三分析对应于测点M3的三向振动测试。现场连续采集时得到时程和频域曲线。

  从时域分析结果来看,三向振动加速度有效值较为接近,约为0.5gal;从频域分析结果来看,东西向振动频率集中于220 Hz ~230Hz,南北向振动频率集中于220 Hz ~230Hz,竖向振动频率集中于225 Hz ~250Hz。

  3.2 1/3倍频程分析与评价

  根据委托方提供的资料信息,依据现行的规范规程,对M3点振动信号曲线进行1/3倍频程分析,得到频域范围内的1/3倍频程容许振动加速度值和速度值。

  可以看出,M3测点水平向及竖向频域范围内1/3倍频程容许振动加速度均方根峰值小于0.125gal,满足VC-B要求,水平向及竖向频域范围内1/3倍频程容许振动速度均方根峰值均小于25μm/s,满足VC-B要求。

  4.工况四分析

  4.1 时域与频域分析

  工况四分析对应于测点M0的三向振动测试。现场连续采集时得到时程和频域曲线。

  从时域分析结果来看,由于M0测点观测时设备停止运行,该测点的振动加速度有效值和加速度峰值均小于测点M1,其中测点M0的三向加速度有效值在0.1 gal ~0.2gal;从频域分析结果来看,东西向振动频率集中于110 Hz ~210Hz,南北向振动频率集中于115Hz~125Hz Hz,竖向振动频率集中于45Hz~50Hz。

  4.2 1/3倍频程分析与评价

  根据委托方提供的资料信息,依据现行的规范规程,对M0点振动信号曲线进行1/3倍频程分析,得到频域范围内的1/3倍频程容许振动加速度值和速度值。

  可以看出,M3测点水平向及竖向频域范围内1/3倍频程容许振动加速度均方根峰值小于0.125gal,满足VC-B要求,水平向及竖向频域范围内1/3倍频程容许振动速度均方根峰值均小于25μm/s,满足VC-B要求。

  七、检测结论及建议

  1)检测结论

  本次振动测试与评估的结论主要有以下几点:

  (1)根据工况一、工况二和工况三在频域范围内的1/3倍频程分析,水平向频域范围内1/3倍频程振动加速度均方根峰值M1>M3>M2,竖向频域范围内1/3倍频程振动速度均方根峰值M1>M2>M3。主要是因为水平向测点振动强弱与振动测点和振源距离有关,距振源越近,振动加速度及速度均方根值越大。

  (2)根据工况一和工况四在频域范围内的1/3倍频程分析,设备关闭后,在频域范围内1/3倍频程容许振动值相对于设备运行时明显降低。

  (3)对测试数据进行频域范围内1/3倍频程分析,结果显示,M1测点水平向及竖向频域范围内1/3倍频程容许振动值不满足VC-B要求;M2测点水平向频域范围内1/3倍频程容许振动值满足VC-B要求,但竖向频域范围内1/3倍频程容许振动值不满足VC-B要求;M3测点及M0测点水平向及竖向频域范围内1/3倍频程容许振动值均满足VC-B要求。

  2)建议

  (1)根据车间地面设备布置情况,建议在冰水机与可疑振源之间设置隔振沟,切断振动传播途径。

  (2)建议在引起振动的可疑振源底部设置隔振器,减少振动的产生。

  以上二种措施可以单独实施,也可以组合同时实施,以获得更好的减振效果。

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