涌浪荷载引起的精密设备振动分析

规划与设计　噩材目豢晦　２０１３年１Ｏ月　涌浪荷载引起的精密设备振动分析　张跃红　郭振勇　（１．机械工业第六设计研究院有限公司　河南省郑卅ｌ市４５０００７　２．中国中元国际工程公司　北京市　１０００８９）　摘要：拟建工程的地下水类型主要为潜水，赋存于素填土及杂填土中，与海水连通性好，水位受潮汐影响明显。海水　的涌浪荷载往往会对加工机床的精度有明显干扰，如何有效的避免海水涌浪荷栽对精密设备的影响是本文研究的重点。　关键词：涌浪荷载；精密设备；振动分析　中图分类号：ＴＵ４２５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７３—００３８（２０１３）２９—００１６—０２　刖吾　７．２０　２１．４０ｍ，层底高程一１６．４０—１．９６ｍ。　削弱海洋涌浪荷载的对邻海精密设备基础产生的影响，本论　⑤红黏土（Ｑ３ｄ）：棕红色、红褐色，可塑，局部软塑，切面光滑，　文以有限元模拟为分析手段，主要针对隔振沟设置和距离海岸　干强度中等，韧性中等，摇振反应不明显，局部夹少量石灰岩碎　石及角砾。该层分布不连续，层厚０．５０～ｌ１．２０ｍ，层底埋深８．４０～　远近这两种设备基础隔振方案进行对比研究。　１场地条件　拟建场地原始地貌为近海浅滩和海岸潮问带，原为河流入海　口、养殖池塘，现经人工回填整平，地形较平坦，场地高程４．４１～　６．４８ｍ，最大高差２．０７ｍ。根据地勘报告，本场地地层自上而下主　１８．７０ｍ，层底高程…１３２５　３．００ｍ。　⑥　全风化石灰岩（ｚ异）：黄褐色，可塑，结构构造已基本破坏，　干钻可钻进，岩芯土柱状，偶见少量灰岩角砾。该层局部分布，层　厚０．７０～６．８０ｍ，层底埋深１１．９０～１７．００ｍ，层底高程一１１．５２～　６．４９ｍ。属于极软岩。　要由：素填土、杂填土、淤泥质粉质黏土、中粗砂、粉质黏土混碎　石、红黏土、全风化石灰岩、强风化石灰岩和中风化石灰岩组成，　各地层特征如下：　⑥　强风化石灰岩（ｚｇ）：黄褐色，灰白色，隐晶质结构，层状　构造，成分主要为碳酸盐类矿物，岩石风化强烈，破碎，节理裂　①。素填土（Ｑ　）：灰色，稍密～中密，表层松散，稍湿，主要由　石灰岩碎石、角砾及少量黏性土组成，碎石一般粒径２０～２００ｍｍ，　含量３０～７０％，局部见大量块石，粒径最大可达８００ｍｍ，角砾粒径　隙很发育，节理面呈黄褐色，回转进尺较快，岩芯呈碎屑状、碎　块状。该层局部分布，层厚０．４０～１２．１Ｏｍ，层底埋深１２．０ｏ～　２６．８０ｍ，层底高程一２１．３２—６．４１ｍ。属于软岩，破碎，岩体基本质　量等级为Ｖ级。　２－２０ｍｍ，含量１０～２５％，少量黏性土充填。该层为新近回填，回填　时间不超过三年。该层分布较连续，层厚０．２０～８．５０ｍ，层底埋深　０．２０　８．５０ｍ。层底高程一２．９４　５．９７ｍ。　⑥。中风化石灰岩（ｚｇ）：灰色、浅灰色，隐晶质结构，层状构　造，成分主要为碳酸岩类矿物，岩石风化较强烈，节理裂隙发育，　节理面呈灰褐色、黄褐色，岩溶发育，溶蚀现象较明显，岩芯呈碎　块状、短柱状。该层层顶高程一２１．３２～１．９５ｍ。属于较软岩，较破　①　杂填土（Ｑ　：杂色，稍密～松散，稍湿　饱和，主要由黏性　土、碎石及建筑、生活垃圾组成，碎石一般粒径２０～１５０ｍｍ，含量　５－２０％，个别地段见块石粒径超过７００ｍｍ，局部地段建筑、生活　垃圾集中，均匀性较差，无序回填。经调查，已经进行过强夯处　理，但强夯处理参数不详。该层分布较连续，层厚１．４０～１０．４０ｍ，　层底埋深４．２０～１　１．５０ｍ，层底高程一６．０７～１．３５ｍ。　碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级。　２计算模型的建立和参数确定　２．１层状土场地数值计算模型　为模拟地基半无限域辐射阻尼的影响，地基计算区域采用粘　②淤泥质粉质黏土（Ｑ　：黑褐色、灰黑色，流塑～可塑，饱和，　弹性外边界模型，参考场地土勘察报告，场地土密度取Ｐ：　，泊松比　＝０．２５。根据岩土试验资料，均质场地对应的　主要由黏粒和粉粒组成，干强度低，韧性低，有腥臭味，见有少量　２０００ｋ￣ｍ，ｓ，反算场地土剪切模量约为Ｇ＝　贝壳等。该层分布连续，层厚１．７０～６．８０ｍ，层底埋深０．２０～６．７０ｍ，　等效剪切波速暂取Ｖｓ＝１７００ｍ／层底高程一７．８９—０．５６ｍ。　５．７８ｅ７Ｐａ。相应地，粘弹性外边界参数按下式计算：　阻尼系数Ｃ＝Ｐ・Ｖｓ・Ａａｉ　弹簧刚度系数Ｋ＝Ｇ・ＡＡｉ／（２・ｉｆ）　③中粗砂（Ｑ　＋ｍ）：灰褐色，松散一稍密，饱和，主要成份长石、　石英，含贝壳及碎石。该层局部分布，层厚０．３Ｏ～５．９０ｍ，层底埋深　８．５０　１４．００ｍ，层底高程一９．１９～３．０１ｍ。　式中：Ａａｉ、ｒｉ分别为地基区域外边界节点的控制面积及其距　模型内部，考虑地基土材料呈水平层状分布等复杂因素的影　见图１）　④粉质黏土混碎石（Ｑ一　）：黄褐色，稍密，饱和，粉质黏土可　离振源的距离。（塑，局部软塑，混有２５　４０％的石英岩碎石，碎石粒径２０～２００ｍｍ，　，　碎石次棱角状。该层分布不连续，层厚０．２０　１４．４０ｍ，层底埋深　响。设备基础采用Ｃ３０混凝土，泊松比为Ｑ１６７，密度为２５００ｋＮｍ３・１６・