在鋼格板設(shè)備平臺(tái)設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)遇到帶有振動(dòng)作用性質(zhì)的設(shè)備座落于平臺(tái)上，對(duì)于這類平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮設(shè)備的振動(dòng)效應(yīng)，目前在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用的設(shè)計(jì)方法為等效靜力法和動(dòng)力分析法。 等效靜力系數(shù)法，按照靜力設(shè)計(jì)的辦法進(jìn)行結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的計(jì)算和設(shè)計(jì)。該方法計(jì)算簡(jiǎn)單、快捷。但該方法并不適用所有動(dòng)力設(shè)備的情況，也沒有考慮設(shè)備動(dòng)力作用的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的動(dòng)力響應(yīng)。由此可能產(chǎn)生以下的后果：結(jié)構(gòu)、構(gòu)件及連接在振動(dòng)下的發(fā)生破壞或者振動(dòng)變形超過允許限值，從而影響工藝（設(shè)備）正常生產(chǎn)和使用。不必要地加大結(jié)構(gòu)的剛度、構(gòu)件的截面，從而造成浪費(fèi)。結(jié)構(gòu)不正常的振動(dòng)影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，造成設(shè)備故障，縮短設(shè)備壽命。 動(dòng)力分析法，通過有限元分析軟件進(jìn)行建模，將動(dòng)力荷載施加于結(jié)構(gòu)上，對(duì)動(dòng)力效應(yīng)進(jìn)行分析計(jì)算。此類方法計(jì)算結(jié)果較為精確，但建模過程復(fù)雜，設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)，對(duì)設(shè)計(jì)人員各方面要求較高，因此難以廣泛適用。 因此，有必要對(duì)兩種計(jì)算方法的適用條件進(jìn)行分析，對(duì)鋼格板設(shè)備平臺(tái)防振動(dòng)設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)，提出合理而實(shí)用的設(shè)計(jì)對(duì)策，以幫助設(shè)計(jì)人員在遇到實(shí)際振動(dòng)問題時(shí)理清設(shè)計(jì)思路，合理選用設(shè)計(jì)方法。同時(shí)，在進(jìn)行振動(dòng)平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)用概念設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行合理布置，減少設(shè)備振動(dòng)效應(yīng)，從而達(dá)到鋼格板工程結(jié)構(gòu)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的目的。
一、設(shè)計(jì)流程 在進(jìn)行鋼格板設(shè)備平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，可按以下步驟開展工作： 1、熟悉工藝設(shè)備資料，確認(rèn)是否包括振動(dòng)設(shè)備。如無振動(dòng)設(shè)備即可按常規(guī)設(shè)計(jì)思路，進(jìn)行靜力計(jì)算；若有振動(dòng)設(shè)備，則應(yīng)根據(jù)設(shè)備類型、數(shù)量、布置要求確定基本設(shè)計(jì)方案。 2、進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)布置，選擇截面尺寸，計(jì)算結(jié)構(gòu)自振頻率，判別采取動(dòng)力分析法或者等效靜力系數(shù)法。如計(jì)算結(jié)果不滿足規(guī)范要求，則需通過調(diào)整整體剛度或者局部改變梁柱截面等措施改變結(jié)構(gòu)自振頻率，再進(jìn)行計(jì)算分析。 3、反復(fù)試算直至設(shè)計(jì)結(jié)果符合規(guī)范要求。
二、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 由于設(shè)備振動(dòng)的復(fù)雜性，常用的計(jì)算分析模型得出的計(jì)算結(jié)果往往與實(shí)際情況存在差異，因此結(jié)構(gòu)振動(dòng)性能的控制，不能完全依靠振動(dòng)計(jì)算分析，概念設(shè)計(jì)更為重要。應(yīng)從結(jié)構(gòu)布置方案上采取措施，以減輕設(shè)備振動(dòng)對(duì)鋼平臺(tái)可能產(chǎn)生的不利影響。筆者結(jié)合設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了如下振動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以減少動(dòng)力設(shè)備對(duì)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)影響，可供參考。 (1)相對(duì)于加大構(gòu)件截面，提高結(jié)構(gòu)剛度，對(duì)設(shè)備采用減振、隔振等簡(jiǎn)易措施改善豎向振動(dòng)舒適度具有更好的經(jīng)濟(jì)性。 （2)若設(shè)備振動(dòng)較強(qiáng)，或存在對(duì)振動(dòng)敏感的儀器時(shí)，優(yōu)先將振源布置在靠近支架梁柱等局部剛度較大的位置；如工藝布置允許時(shí)，應(yīng)將振動(dòng)設(shè)備基礎(chǔ)或支撐體系與主體結(jié)構(gòu)脫開，兩者同時(shí)存在時(shí)，宜分類集中，分區(qū)布置，減少相互影響。 （3)通過調(diào)整設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，使其錯(cuò)開結(jié)構(gòu)的自振頻率，可有效避免結(jié)構(gòu)與設(shè)備發(fā)生共振。當(dāng)有多臺(tái)設(shè)備共同工作時(shí)，可使其運(yùn)轉(zhuǎn)方向相互錯(cuò)開，避免在同一方向產(chǎn)生共振。 (4)如設(shè)備無法調(diào)整，可調(diào)整結(jié)構(gòu)布置，設(shè)法改變結(jié)構(gòu)的自振頻率，如增設(shè)支撐、改變梁柱的截面尺寸、改變結(jié)構(gòu)形式等實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)的控制。動(dòng)力設(shè)備下應(yīng)布置梁，不宜直接布置在樓板上。當(dāng)設(shè)備設(shè)置在單根梁上時(shí)，應(yīng)避免梁受扭，當(dāng)設(shè)備由兩根梁共同承擔(dān)時(shí)，梁的軸線宜與設(shè)備和底座的總質(zhì)心對(duì)稱。兩根梁的動(dòng)力特性宜相近。垂直振動(dòng)為主的設(shè)備宜布置在梁的支座，剪力墻或者柱附近；水平振動(dòng)為主的設(shè)備宜布置在梁的跨中部分，并且使擾力沿梁的軸線方向作用，梁的水平方向必要時(shí)可布置支撐，以增加其平面外的穩(wěn)定性。 (5)如設(shè)備無法調(diào)整，可調(diào)整結(jié)構(gòu)布置，設(shè)法改變結(jié)構(gòu)的自振頻率，如增設(shè)支撐、改變梁柱的截面尺寸、改變結(jié)構(gòu)形式等實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)的控制。動(dòng)力設(shè)備下應(yīng)布置梁，不宜直接布置在樓板上。當(dāng)動(dòng)力設(shè)備設(shè)置在單根梁上時(shí)，應(yīng)避免梁受扭，當(dāng)設(shè)備由兩根梁共同承擔(dān)時(shí)，梁的軸線宜與設(shè)備和底座的總質(zhì)心對(duì)稱，兩根梁的動(dòng)力特性宜相近。 (6)鋼格柵板結(jié)構(gòu)平臺(tái)，鋼格柵板需與鋼梁采取可靠連接外，還應(yīng)增加水平支撐。當(dāng)動(dòng)力設(shè)備必須布置在樓板上，此樓面宜采用混凝土樓板。 （7)鋼格板設(shè)備平臺(tái)結(jié)構(gòu)的剛度中心和設(shè)備的質(zhì)心盡量重合。 (8)在振動(dòng)設(shè)備上增加振子，設(shè)備啟動(dòng)時(shí)振子對(duì)設(shè)備產(chǎn)生反向的激振力，從而減少設(shè)備產(chǎn)生的振動(dòng)效應(yīng)。 (9)潤(rùn)光鋼格板設(shè)備平臺(tái)構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)連接，優(yōu)先采用高強(qiáng)螺栓摩擦型連接，對(duì)于重要的連接與拼接，應(yīng)選用栓焊連接。 (10)平臺(tái)其余部分與振動(dòng)局部的連接盡量避免使用剛接節(jié)點(diǎn)。
三、結(jié)論與展望 本文介紹了鋼格板設(shè)備平臺(tái)振動(dòng)效應(yīng)的兩種計(jì)算方法，即動(dòng)力分析法和等效靜力系數(shù)法，提出了兩種方法的適用條件，并給出了鋼格板設(shè)備平臺(tái)的設(shè)計(jì)流程。通過對(duì)一般經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，可以幫助設(shè)計(jì)人員在遇到實(shí)際振動(dòng)問題時(shí)理清設(shè)計(jì)思路，提高工作效率，從而達(dá)到鋼格板工程結(jié)構(gòu)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的目的。
