巖土工程師專業(yè)知識輔導(dǎo)：淺基礎(chǔ)精講9

　　土動力參數(shù)測試2

　   場地微振動測試

　　場地微振動是指由于氣象、海浪、地下構(gòu)造等自然震源或交通、機械等人為振源所引起的，由四面八方各種無定向振源激發(fā)的各種波隨機集合而成的地球表面的固有微振動。場地微振動測試，就是用儀器記錄建筑場地上微振動時程曲線，并通過頻譜分析，測出其主導(dǎo)周期――卓越周期和振幅。場地微振動時的時程曲線、頻譜曲線、卓越周期和振幅是高層建筑或?qū)φ駝用舾械慕ㄖ拐鹪O(shè)計的重要基礎(chǔ)資料。

　　上海較早開展場地微波振動測試的單位是上海市地震局和上?？辈煸骸?0年代，上海地震局曾為寶鋼、吳涇化工廠等重點工程，進行場地微振動測量，提供了卓越周期和振動幅值等抗震設(shè)計所需的參數(shù)。1990年7月，上?？辈煸涸阡詈記芘_商工業(yè)城服務(wù)大樓工程中，開展場地及地下不同深度的三分量微振動測試和研究開發(fā)工作，測試系統(tǒng)采用CD-7磁電式傳感器接收振動信號，GCF-6工程測震放大器積分放大，SD375動態(tài)頻譜分析儀記錄和數(shù)據(jù)處理，求得卓越周期。為了了解擬選樁基持力層上微振動的情況，在地面上，布置了水平(X、Y)和垂直(Z)三個方向的拾震器，并研制了井下三分量拾震器，測試地面以下30米、37米和72米3個不同深度上、3個不同方向的微振動。井下拾震器采用WLJ差容式平衡加速計，達到國內(nèi)先進水平。1990年后，大多數(shù)20層以上的高層建筑都開展了微振動測試。

　　1990年，上?？辈煸菏苌虾Ｊ杏嬑?，與機電部第十一設(shè)計研究院和上海市儀表電子工業(yè)設(shè)計院合作，在浦東新區(qū)張江高科技園區(qū)內(nèi)為908工程選址開展了場地微振動分析研究工作。由于908工程對地面微振動的要求極高，要測量園區(qū)內(nèi)常規(guī)的微振動與潮汐的關(guān)系，以及附近公路來往車輛對場地微振動的影響。通過3晝夜的連續(xù)測量和專項測試，取得了大量數(shù)據(jù)，表明張江高科技園區(qū)內(nèi)場地微振動的振幅、速度和加速度最大值出現(xiàn)在白天上班時間，而深夜各參數(shù)幅值平穩(wěn)且最低，受公路汽車行駛?cè)斯ふ裨吹挠绊戄^明顯，而受潮汐的影響不明顯。測試結(jié)果表明該場地只要采取適當?shù)姆勒翊胧?，可以滿足908工程對場地微振動的要求。

　　機器基礎(chǔ)動力測試

　　在軟土地基上建造大型動力機器基礎(chǔ)時，要求進行現(xiàn)場模擬基礎(chǔ)動力測試，并從承臺與土，樁與土共同作用的概念出發(fā)，綜合分析測試結(jié)果，提出直接用于樁基礎(chǔ)動力計算的模式。1989年3～8月，上海輕工院與上海勘察院合作，為上海石化總廠塑料廠三期工程超高壓壓縮機動力基礎(chǔ)進行動力測試。該壓縮機是新建年產(chǎn)8萬噸低密度聚乙稀裝置的核心設(shè)備，機組由2臺臥式對稱平衡型壓縮機串聯(lián)工作，具有大功率、超高壓、低頻(3.3～6.3赫)、強水平擾力(不平衡擾力可達105千牛)等特性，機器基礎(chǔ)設(shè)計要求嚴格，基礎(chǔ)面最大振幅限在80微米，所以在設(shè)計前進行工程勘察的同時，還進行了原位模擬基礎(chǔ)的振動測試和對地基土層的彈性波速測試，為設(shè)計確定基礎(chǔ)――土體系的振動計算模式和動力計算參數(shù)提供依據(jù)。1991年6月，機器基礎(chǔ)和廠房結(jié)構(gòu)竣工后，在機器未安裝前，又對實體進行了振動測試和場地、基礎(chǔ)上微振動測量。1992年9月，在新裝置建成投料試生產(chǎn)時，再次對正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的壓縮機基礎(chǔ)、周圍場地、廠房進行實測，以檢驗動力機器基礎(chǔ)的振動狀態(tài)，從而驗證勘察設(shè)計的效果。在實際工作中，除按常規(guī)動測方法進行測試外，采用了一些新的技術(shù)手段和計算方法，如以多參數(shù)振動模型解析提供了承臺與土，樁與土共同作用的動參數(shù)模式可直接用于該工程計算。在大質(zhì)量原型試驗中，以拉伸回彈法進行微振并提出解析式。運用最小二乘法擬合曲線提高計算精度。巧妙地運用偏心水平強迫振動解得扭轉(zhuǎn)強迫振動參數(shù)。

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