某超重设备基础设计分析

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某超重设备基础设计分析

超重设备基础设计是建筑工程中至关重要的环节,其目的是确保大型、重型机械设备在运行过程中具有足够的稳定性和安全性。这类设备通常包括工业生产中的压力容器、反应器、塔器等,以及建筑施工中的起重机、挖掘机等。由于这些设备质量大、振动强且对地基承载力要求高,因此基础设计需要综合考虑多种因素。

首先,设计需明确设备的重量分布和荷载特性。设备自重、动载荷(如振动、冲击)及外部环境荷载(如风荷载、地震荷载)均会影响基础结构的安全性。其次,地基条件是设计的关键依据,需通过地质勘察了解土壤类型、承载力及地下水位等情况。若地基土质较弱,可能需要采用桩基础或其他加固措施来提高承载能力。

此外,基础形式的选择也很重要,常见的有独立基础、条形基础和筏板基础。具体选择取决于设备类型、荷载大小及地基条件。例如,对于高振动设备,可采用隔振基础以减少对周围环境的影响;而对于超重静载设备,则需确保基础有足够的刚度和抗压强度。

最后,设计还需满足相关规范要求,并通过有限元分析等手段进行验证。合理的设计不仅能保证设备安全运行,还能降低建造成本,延长设备使用寿命,为工程项目的顺利实施提供保障。

扰力扰频及其作用位置

地基土的物理力学性质

准确,设计计算安全可靠。 工程设备基础设计,由于主要扰力的扰频较低,基 础与主要扰力出现共振的可能性很小,只需考虑振动 幅值就可以了,因而,所取系数、参数若能使地基刚度 偏低,设计就是偏于安全的。 (2)动力计算动力计算主要是自振圆频率计算 和扰力作用下的振动振幅计算。为了保证基础均匀沉 降及使扰力作用在基础某一惯性主平面内,首先要做 定心计算,即力求基组的总重心与基础底面形心位于 同一垂直线上。 基组振动可分解为垂直振动、扭转振动水平回转 耦合振动三种互相独立的振动,这三种振动需分别计 算,然后相应选加各振幅总值使其小于规定的振动限 值。根据单自由度或两自由度体系的自由振动方程可 得出自振圆频率计算公式,基组在扰力矩M,M作 用下产生水平回转振动的垂直振幅和水平振幅可用下 面式(1),(2)计算,由于无垂直扰力,该垂直振幅即是 基组的总垂直振幅,基组扭转自振圆频率可用式(3)计 算,基组在扭转扰力矩M作用下的水平振幅可用式 (4)计算

TA .A分别为基组第一、二振型的回转振幅(弧度)

nEM nEM A1 =

基组重心至基础顶面计算振幅控制点在轴x或y方向 的水平距离为L;h为基组重心至基础顶面的距离 Q0分别为基组第一、二振型当量回转半径:L。为扭

Q =14 470kN,水

来看小盘岭3#隧道二级技术交底,方案3优于方案2;从施工难度、工期经济方面 讲,方案3施工较复杂,工期较长,费用支出较大。该 设备基础主要承受的是水平扰力,从理论分析看,打斜 桩才能达到提高抗水平振动的能力,而场区下6.5㎡ 深处有厚5m的中细砂层,如果采用灌注桩,则不利于 打斜桩;如果采用预制桩,施工振动以及长期正常使用 时的振动很可能造成桩土脱离,使桩的刚度受到影响; 而且场区下35m之内无良好的桩基持力层。方案1与 方案2只是平面形状有所不同,十字形平面与侧面地 沟的连接较好,抗扭转振动较为有利,而圆形平面的理 论计算与实际情况较为接近,各个方向的质量惯性矩

较为均习。 综上所述,采用 方案2可以满足基 础允许振动幅值的 要求,如果再采取 些措施改善土质条 件,减少基础不均匀 沉降量,可更好地满 足设计要求,且施工 较为简单,工期较 短,也比较经济。设 计最终选用方案2 圆形平面的直径取 Φ=12m,详见图1 并采用振冲碎石桩

振动检测推算的振动幅值

复合地基改善土质条件。按图1设计尺寸进行计算 得出基组的自振频率见表4,计算振动幅值见表5

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