《建筑振动荷载标准+GBT+51228-2017》详细解读

《建筑振动荷载标准GB/T51228-2017》详细解读CATALOGUE目录1总则2术语和符号3基本规定4旋转式机器5往复式机器6冲击式机器7冶金机械CATALOGUE目录8矿山机械9轻纺机械10金属切削机床11振动台12人行振动13轨道交通14施工机械附录A往复式机器折算质量计算方法CATALOGUE目录附录B常用往复式机器的振动荷载附录C破碎机的振动荷载本标准用词说明引用标准名录条文说明011总则本标准旨在通过规定建筑振动荷载的限值和计算方法，确保建筑物在振动环境下的结构安全性。确保建筑安全为工程师提供明确的振动荷载设计依据，确保设计的合理性和经济性。指导工程设计推动振动控制技术的发展，提高建筑物的抗震性能。促进技术进步1.1目的和意义各种建筑结构本标准适用于各种材料、形式和用途的建筑物，包括住宅、公共建筑、工业厂房等。不同振动源涵盖由地震、交通、机械等各种振动源引起的建筑振动。特定环境要求对于有特殊振动环境要求的建筑物，如精密仪器厂房、医院等，应根据具体情况进行专门设计。1.2适用范围国家标准引用相关的国家标准，如《建筑结构荷载规范》等，作为本标准的补充和依据。行业标准参考相关的行业标准，如《建筑抗震设计规范》等，以提供更具体的设计指导。国际标准借鉴国际先进的振动荷载标准和设计方法，提高本标准的国际化水平。1.3引用标准01020304建筑振动荷载指由振动源引起的、作用于建筑物结构上的动态荷载。振动源指产生振动的设备、交通工具或自然现象等。振动环境指建筑物所处环境中振动源的特性、分布和强度等因素。结构安全性指建筑物在振动作用下不发生破坏或失稳的能力。1.4术语和定义022术语和符号指由振动源引起的，通过地基或结构传播到建筑物上的动态作用。这种荷载可能导致建筑物的结构损伤、功能失效或人体不适。建筑振动荷载指产生振动的设备、机器、交通工具等。常见的振动源包括工业设备、地铁列车、道路交通等。振动源指对振动较为敏感的建筑物，如精密仪器厂房、医院、学校等。这些建筑物在设计时需特别考虑振动控制。振动敏感建筑指采取措施减少或隔离振动源对建筑物的影响，如设置隔振沟、隔振器等。振动隔离2.1术语2.2符号f表示频率，单位为赫兹（Hz），用于描述振动的快慢。A表示振幅，单位为米（m）或毫米（mm），用于描述振动的大小。v表示速度，单位为米/秒（m/s），用于描述质点振动的快慢。03Fv表示振动荷载，单位为牛顿（N）或千牛（kN），用于描述振动对建筑物的作用力。01a表示加速度，单位为米/秒²（m/s²），用于描述质点振动时速度变化的快慢。02T表示周期，单位为秒（s），是振动循环一次所需的时间。2.2符号表示阻尼比，是无量纲参数，用于描述系统的阻尼特性。阻尼比越大，系统的振动衰减越快。表示圆频率，单位为弧度/秒（rad/s），与频率f存在转换关系ω=2πf。圆频率是描述振动特性的重要参数之一。ζω2.2符号033基本规定03建筑振动荷载的组合值、频遇值和准永久值应根据实际情况采用适当的统计方法和分析模型确定。01建筑振动荷载应考虑建筑使用功能、结构类型、振动源特性等因素。02建筑振动荷载标准值应根据建筑使用功能、结构类型和振动源特性等因素确定。3.1一般规定振动荷载应与其他荷载进行组合，包括永久荷载、可变荷载和偶然荷载。荷载组合应考虑不同荷载同时出现的概率和它们对结构的影响程度。对于重要建筑或特殊结构，应考虑多种极端荷载组合的情况，以确保结构的安全性。3.2荷载组合振动荷载测量应考虑振动源的频率、振幅和持续时间等因素。对于复杂的振动环境或特殊结构，应采用专业的振动测试和分析方法，以获得更准确的振动荷载数据。振动荷载测量应采用适当的仪器和设备，确保测量结果的准确性和可靠性。3.3振动荷载测量044旋转式机器汽轮发电机组汽轮发电机组是将蒸汽的能量转换为电能的设备。在建筑中，汽轮发电机组通常安装在专门的机房内，其振动荷载需要考虑机组的重量、转速以及不平衡力等因素。重型燃气轮机重型燃气轮机是一种高效的发电设备，其振动荷载主要来自于燃气轮机本身的重量、不平衡力以及燃气轮机运行时产生的气流脉动。在建筑中，重型燃气轮机也需要安装在专门的机房内，并采取相应的隔振措施。4.1汽轮发电机组与重型燃气轮机旋转式压缩机旋转式压缩机是一种新型的压缩设备，其振动荷载主要来自于压缩机的重量、不平衡力以及压缩机运行时产生的气流脉动。在建筑中，旋转式压缩机通常安装在设备层或机房内，需要考虑其振动对建筑结构的影响。4.2旋转式压缩机通风机、鼓风机通风机和鼓风机是建筑中常用的通风设备，其振动荷载主要来自于风机的重量、不平衡力以及风机运行时产生的气流脉动。在建筑中，通风机和鼓风机通常安装在吊顶内或机房内，需要考虑其振动对建筑结构的影响。离心泵离心泵是建筑中常用的水泵类型之一，其振动荷载主要来自于泵体的重量、不平衡力以及泵运行时产生的水流脉动。在建筑中，离心泵通常安装在设备层或机房内，需要考虑其振动对建筑结构的影响。电动机电动机是驱动各种机械设备的动力源，在建筑中广泛应用。电动机的振动荷载主要来自于电机的重量、不平衡力以及电机运行时产生的电磁力。在建筑中，电动机通常安装在设备层或机房内，需要考虑其振动对建筑结构的影响。4.3通风机、鼓风机、离心泵、电动机离心机离心机是利用离心力进行分离的设备，在建筑中常用于实验室、医院等场所。离心机的振动荷载主要来自于转子的不平衡力以及离心机运行时产生的离心力。在建筑中，离心机通常安装在设备层或机房内，需要考虑其振动对建筑结构的影响。为了减小离心机的振动影响，可以采取相应的隔振措施，如安装隔振器、隔振垫等。4.4离心机055往复式机器一种容积型压缩机，通过气缸内活塞或隔膜的往复运动来改变工作容积，从而实现气体的压缩和输送。具有结构简单、制造方便、适应性广等优点，在工业生产中应用广泛。往复式压缩机一种正位移泵，通过活塞在泵缸内的往复运动来吸入和排出液体。具有自吸能力强、流量均匀、压力稳定等优点，适用于高压、小流量和高粘度液体的输送。在建筑领域中，往复泵常用于混凝土输送、注浆等作业。往复泵5.1往复式压缩机、往复泵往复式发动机一种内燃机，通过活塞在气缸内的往复直线运动来将燃料燃烧产生的热能转化为机械能。具有效率高、功率大、结构紧凑等优点，在汽车、发电机组等领域应用广泛。在建筑领域中，往复式发动机常用于施工机械、应急发电设备等。5.2往复式发动机066冲击式机器根据工作原理和结构特点，锻锤可分为蒸汽-空气锻锤、液压模锻锤、电液锤等类型。锻锤分类振动荷载特性隔振措施锻锤在工作时产生周期性冲击力，其振动荷载具有冲击性、高频性和局部性等特点。为减小锻锤振动对周围环境和设备的影响，可采取隔振沟、隔振器、弹性地基等隔振措施。0302016.1锻锤压力机类型01压力机种类繁多，常见的有机械压力机、液压压力机、气压压力机等。振动荷载来源02压力机的振动荷载主要来源于工作机构的往复运动、离合器的接合与脱开以及工件的变形等。减振措施03针对压力机的振动问题，可采取优化设备结构、提高设备刚度、使用减振器等方法进行减振处理。同时，合理布置设备位置，避免振动叠加和共振现象的发生。6.2压力机077冶金机械03荷载确定方法根据冶炼机械的类型、规格、生产工艺等条件，结合现场测试和理论分析，确定其振动荷载的大小和分布规律。01冶炼机械类型包括高炉、转炉、电炉、连铸机等，这些机械在运行时会产生较大的振动和冲击。02振动特点冶炼机械的振动具有周期性、冲击性和非平稳性等特点，需要考虑机械本身的动态特性和生产工艺要求。7.1冶炼机械7.2轧钢机械根据轧钢机械的类型、规格、轧制工艺等条件，结合现场测试和理论分析，确定其振动荷载的大小和分布规律。同时，需要考虑轧钢机械与其他设备的相互作用和影响。荷载确定方法包括热轧机、冷轧机、连轧机等，这些机械在轧制过程中会产生较大的振动和冲击力。轧钢机械类型轧钢机械的振动具有高频、大幅值和周期性等特点，需要考虑轧制速度、轧制力、轧辊直径等因素对振动的影响。振动特点088矿山机械010203破碎机的定义和分类破碎机是金属矿和非金属矿加工过程中所采用的能够将开采的原矿石通过挤压和弯曲作用等方式破碎成小块颗粒的粉碎机械，又称之为碎石机。根据破碎原理和结构特征的不同，破碎机可分为颚式破碎机、圆锥破碎机、反击式破碎机等。破碎机的工作原理破碎机通过电动机驱动皮带和皮带轮，使偏心轴做旋转运动。偏心轴的旋转运动通过连杆和轴承传递给破碎壁的挤压运动，从而实现物料的破碎。破碎机的振动荷载特性破碎机在工作过程中会产生较大的振动和冲击荷载，这些荷载不仅会影响破碎机本身的稳定性和寿命，还会对周围建筑物和设备造成不利影响。因此，在建筑设计中需要考虑破碎机的振动荷载标准。8.1破碎机振动筛的定义和分类振动筛是利用振子激振所产生的往复旋型振动而工作的筛分设备。根据筛面运动轨迹的不同，振动筛可分为圆振动筛和直线振动筛等。振动筛的工作原理振动筛通过电动机驱动激振器，使筛面产生一定幅度和频率的振动，从而实现物料的筛分。振动筛的振动荷载特性振动筛在工作过程中会产生较大的振动和冲击荷载，这些荷载会影响振动筛的稳定性和筛分效率，同时也会对周围建筑物和设备造成不利影响。因此，在建筑设计中需要考虑振动筛的振动荷载标准。8.2振动筛磨机的定义和分类磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备。根据磨矿介质和研磨物料的不同，磨机可分为球磨机、柱磨机、棒磨机、管磨机等。磨机的工作原理磨机通过电动机驱动筒体旋转，使研磨介质和物料在筒体内产生抛落和滑动，从而实现物料的粉碎。磨机的振动荷载特性磨机在工作过程中会产生较大的振动和冲击荷载，这些荷载会影响磨机的稳定性和研磨效率，同时也会对周围建筑物和设备造成不利影响。因此，在建筑设计中需要考虑磨机的振动荷载标准。8.3磨机要点三离心脱水机的定义和分类离心脱水机是洗涤设备的一种，是采用内筒转动等离心方式，通过高速的旋转产生的离心力，将物件所含的水分甩出去的一种设备。0102离心脱水机的工作原理离心脱水机通过电动机驱动内筒高速旋转，使物料在离心力的作用下与水分分离，从而实现物料的脱水。离心脱水机的振动荷载特性离心脱水机在工作过程中会产生较大的振动和冲击荷载，这些荷载会影响离心脱水机的稳定性和脱水效果，同时也会对周围建筑物和设备造成不利影响。因此，在建筑设计中需要考虑离心脱水机的振动荷载标准。038.4离心脱水机099轻纺机械纸机振动荷载特性01纸机在运行过程中，由于机械运动、纸张张力等因素，会产生振动荷载。这些荷载具有周期性、冲击性等特点，对建筑结构有一定影响。复卷机振动荷载特性02复卷机在复卷过程中，由于纸卷质量、转速变化等因素，也会产生振动荷载。这些荷载同样具有周期性、冲击性等特点，需要考虑其对建筑结构的影响。振动控制措施03为减小纸机和复卷机产生的振动荷载对建筑结构的影响，可以采取隔振、减振等措施。例如，在设备底部安装隔振器、减振垫等，以降低振动传递效率。9.1纸机和复卷机磨浆机振动荷载特性磨浆机在工作时，由于磨盘、磨片的高速旋转和相互摩擦，会产生较大的振动荷载。这些荷载具有高频、冲击性强的特点。对建筑结构的影响磨浆机产生的振动荷载可能导致建筑结构出现裂缝、变形等问题，严重时甚至可能影响建筑的安全性。振动控制措施为减小磨浆机产生的振动荷载对建筑结构的影响，可以采取增加设备基础质量、设置隔振沟等措施。同时，定期对磨浆机进行维护保养，确保其处于良好工作状态也有助于降低振动荷载。9.2磨浆机010203纺织机械振动荷载特性纺织机械种类繁多，包括纺纱机、织布机等。这些机械在工作时，由于机械运动、织物张力等因素，会产生振动荷载。这些荷载具有多样性、复杂性等特点。对建筑结构的影响纺织机械产生的振动荷载可能导致建筑结构出现疲劳破坏、共振等问题。长期作用下，还可能引起建筑结构的累积损伤。振动控制措施为减小纺织机械产生的振动荷载对建筑结构的影响，可以采取隔振、减振、阻尼等措施。例如，在设备底部安装隔振器、减振垫等，或者在建筑结构上设置阻尼器以降低振动响应。此外，合理布置纺织机械的位置和数量也有助于降低振动荷载对建筑结构的影响。9.3纺织机械1010金属切削机床010203机床应安装在具有足够刚度和稳定性的基础上，以减少振动对机床加工精度和稳定性的影响。机床的振动荷载应考虑机床本身、夹具、工件和切削力等因素引起的振动。对于高精度机床，应采取更严格的振动控制措施，如采用隔振器、减振垫等。10.1一般规定机床振动荷载的大小与机床类型、规格、切削参数、工件材料等因素有关。常见的机床振动荷载包括切削力引起的振动、传动系统引起的振动以及机床结构本身的振动等。为减少机床振动荷载，可采取优化切削参数、改进夹具设计、提高工件刚度等措施。此外，定期对机床进行维护保养，保持机床处于良好状态，也是减少振动荷载的重要措施之一。0102030410.2振动荷载1111振动台03应用范围主要用于建筑、桥梁、大坝等大型结构的振动测试和模拟地震等极端振动环境。01原理通过电液伺服阀控制液压油流动，驱动振动台产生振动。能够模拟各种振动环境，如正弦波、随机波等。02特点低频性能好，承载能力强，适用于大负载、低频率的振动测试。但价格较高，维护成本也相对较高。11.1液压振动台原理通过电磁力驱动振动台产生振动。具有频率范围宽、波形失真小等优点。特点价格适中，易于维护。但在高频段性能相对较差，承载能力也有限。应用范围适用于电子、电器、汽车零部件等产品的振动测试和应力筛选。11.2电动振动台原理通过偏心轮或凸轮等机构产生振动。具有结构简单、价格便宜等优点。特点振动波形较为单一，频率和振幅调节范围有限。承载能力较低，适用于小型产品或部件的振动测试。应用范围主要用于教学实验、小型零部件振动测试等场合。11.3机械振动台1212人行振动楼盖振动响应01公共场所人群密集，特别是商场、体育场馆等，人流量大且活动频繁，楼盖在人行激励下会产生振动响应。舒适度评价02楼盖振动会影响人的舒适度，特别是当振动频率与人体固有频率接近时，会引起共振，使人感到不适。因此，需要对楼盖振动进行舒适度评价。减振措施03为减小楼盖振动，可以采取隔振、阻尼减振等措施。隔振是在楼盖下方设置隔振层，降低振动传递效率；阻尼减振是在楼盖结构中加入阻尼材料或阻尼器，消耗振动能量，减小振动幅度。12.1公共场所人群密集楼盖人行天桥作为连接两侧建筑物的通道，承受着行人的步行荷载。由于行人步行的随机性和天桥结构的特殊性，天桥在人行荷载作用下会产生复杂的振动响应。天桥振动受多种因素影响，包括行人步行频率、步行速度、步行力大小以及天桥结构形式、跨度、阻尼比等。这些因素共同作用，决定了天桥的振动特性。为减小天桥振动，可以采取优化结构设计、增加阻尼比、限制行人流量等措施。优化结构设计是指通过调整天桥结构形式、增加结构刚度等方式，改善天桥的振动性能；增加阻尼比是在天桥结构中设置阻尼器或阻尼材料，消耗振动能量；限制行人流量是通过设置限流设施或引导行人分流，降低天桥承受的步行荷载。天桥振动特点振动影响因素振动控制措施12.2人行天桥1313轨道交通123轨道交通振动荷载主要由列车运行时的轮轨作用力产生，具有周期性、随机性和方向性等特点。振动荷载的大小受列车速度、轴重、轨道结构以及地基条件等多种因素影响。轨道交通振动荷载对周围环境和建筑物的影响程度取决于振动传播的距离、地质条件以及建筑物的结构特性等因素。轨道交通振动荷载特性为了保证轨道交通沿线建筑物的安全和正常使用，各国都制定了相应的轨道交通振动荷载标准限值。这些标准限值通常根据建筑物的类型、使用功能以及距离轨道交通线路的距离等因素进行划分。在我国，相关的标准限值主要参考了国际标准和其他国家的实践经验，并结合我国的实际情况进行了适当的调整。轨道交通振动荷载标准限值为了降低轨道交通振动和噪声对周围环境和建筑物的影响，可以采取多种减振降噪措施。这些措施包括优化轨道结构设计、采用减振轨道部件、设置隔振沟或隔振墙等。此外，还可以通过加强列车运行管理、提高轨道维护质量等方式来进一步降低轨道交通振动和噪声的影响。轨道交通减振降噪措施轨道交通振动荷载标准是评估轨道交通对周围环境和建筑物影响程度的重要依据。通过合理设置标准限值并采取相应的减振降噪措施，可以有效地保护周围环境和建筑物的安全，提高轨道交通的环保性和舒适性。同时，轨道交通振动荷载标准也为轨道交通的规划、设计和运营提供了重要的技术支撑和保障。轨道交通振动荷载标准的应用与意义1414施工机械施工机械的选择应符合工程需求和现场条件，确保其技术性能和经济性。施工机械的使用和维护应按照制造商的说明进行，以确保安全和可靠性。在施工过程中，应对施工机械进行定期检查和维护，确保其正常运行。14.1一般规定施工机械产生的振动荷载不得超过规定的限值，以避免对建筑物和结构造成损害。振动荷载限值应根据施工机械的类型、重量、工作速度等因素确定。对于特殊要求的建筑物和结构，应制定相应的振动荷载限值和控制措施。14.2振动荷载限值对施工机械进行动平衡处理，以减少其运行时的振动。在施工机械周围设置隔振沟或隔振墙，以隔离振动源。在施工机械下方设置减振垫或减振器，以减少振动传递。14.3减振措施在施工过程中，应对施工机械产生的振动进行实时监测，并记录相关数据。监测数据应包括振动速度、加速度、频率等参数，以便进行分析和评估。对于超过振动荷载限值的情况，应及时采取措施进行调整和改进。14.4监测与记录15附录A往复式机器折算质量计算方法折算质量的定义和意义折算质量的定义折算质量是指将往复式机器的实际质量按照其产生的动态力效应进行等效转换后得到的质量。折算质量的意义通过折算质量的计算，可以更准确地评估往复式机器对建筑结构产生的振动影响，为建筑结构的振动设计和控制提供依据。根据动力学原理，往复式机器产生的动态力可以表示为机器质量与加速度的乘积。通过对此动态力进行等效转换，可以得到折算质量的计算公式。折算质量计算公式中通常包含机器的实际质量、动态力效应系数等参数。这些参数的具体含义和取值方法需要根据实际情况进行确定。折算质量计算公式的推导公式中的参数含义基于动力学原理的推导03应用公式计算折算质量将机器的实际质量和动态力效应系数代入折算质量计算公式中，即可得到往复式机器的折算质量。01确定机器的实际质量首先需要确定往复式机器的实际质量，这可以通过直接测量或查阅相关资料得到。02计算动态力效应系数根据机器的运行特点和建筑结构的要求，选择合适的动态力效应系数进行计算。折算质量计算方法的步骤在计算折算质量时，需要充分考虑往复式机器的运行特点，如转速、冲程等，以确保计算结果的准确性。考虑机器的运行特点在进行折算质量计算时，应参考相关的规范和标准，如《建筑振动荷载标准》等，以确保计算方法的正确性和可靠性。参考相关规范和标准折算质量计算方法的注意事项16附录B常用往复式机器的振动荷载活塞式压缩机包括各种类型的活塞式压缩机，如往复活塞式、螺杆式等。内燃机包括柴油机和汽油机等，这些机器在运行时会产生周期性的振动。柱塞泵柱塞泵在工作时，由于柱塞的往复运动，也会产生振动。往复式机器的分类周期性往复式机器产生的振动荷载具有周期性，即荷载的大小和方向随时间做周期性变化。频率范围振动荷载的频率范围通常与机器的工作频率相关，可能包括多个频率成分。振幅振幅是振动荷载的重要参数，它决定了振动的强度和影响范围。振动荷载的特性现场测试通过在现场对机器进行振动测试，可以获取实际的振动荷载数据。理论计算根据机器的结构和工作原理，可以通过理论计算来预测其振动荷载。经验公式对于某些常见的往复式机器，可以使用经验公式来估算其振动荷载。振动荷载的评估方法机器结构机器的结构形式和刚度对振动荷载的大小和分布有重要影响。工作条件机器的工作条件，如转速、负载等，也会影响其振动荷载。安装方式机器的安装方式和支撑条件对其振动传递和隔振效果有关键影响。振动荷载的影响因素17附录C破碎机的振动荷载123颚式破碎机在工作时产生的振动荷载主要来自于其动颚的周期性运动，这种振动荷载具有较明显的冲击性。颚式破碎机圆锥破碎机的振动荷载主要来源于其内部的偏心轴套旋转产生的离心力，以及破碎物料时产生的反作用力。圆锥破碎机反击式破碎机的振动荷载主要来自于转子高速旋转产生的离心力和物料与反击板之间的碰撞力。反击式破碎机破碎机类型与振动荷载关系设备参数破碎机的转速、偏心距、啮合角等参数对其振动荷载也有显著影响。这些参数的设置需要综合考虑破碎效率和设备稳定性。物料性质物料的硬度、粒度、含水量等性质对破碎机的振动荷载有直接影响。例如，硬度较高的物料会使破碎机承受更大的破碎力，从而增加振动荷载。安装基础破碎机的安装基础对其振动荷载的传递和衰减起着重要作用。良好的安装基础能够有效地减小振动对周围环境和设备的影响。破碎机振动荷载的影响因素破碎机振动荷载的测试通常采用加速度传感器采集振动信号，并通过信号处理和分析得到振动荷载的大小和频率特性。测试方法评估破碎机振动荷载的指标主要包括振动加速度、速度、位移以及振动频率等。这些指标能够全面反映破碎机的振动状态和稳定性。评估指标对于不同类型的破碎机和不同的工作环境，需要制定相应的振动荷载评估标准。这些标准应综合考虑设备的安全性、可靠性和经济性等因素。评估标准破碎机振动荷载的测试与评估18本标准用词说明指由外部振动源引起的，作用于建筑物结构上的动态荷载。这种荷载可能导致结构的振动响应，从而影响建筑物的安全性和使用性。建筑振动荷载指产生振动的设备、机器、交通工具等。这些振动源可能是固定的，也可能是移动的。振动源指对振动较为敏感，需要采取特殊减振措施的建筑物，如精密仪器厂房、医院、学校等。振动敏感建筑术语和定义本标准采用的术语和定义应与现行的国家标准、行业标准保持一致。在描述振