高科技厂房微振响应分析

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随着科学技术的日新月异,生产试验的高精度和高可靠度对高科技厂房结构的防微振要求也越来越高。振动的幅值从10微米提高到亚微米级,速度的限值从毫米/秒提高到微米,秒,衡量的方法也从用单一的振动幅值提升到用频域上能量的描述。为此,需要对环境振动、结构的响应等整个系统作深入细致的研究分析,确保我们的工程结构最终圆满地达到生产工艺要求。 结构防微振是一个十分复杂的问题。首先在于环境振动的随机性。其次结构在环境振源的激励下将产生复杂的响应,要控制结构微振,必须研究结构防微振性能,提出合理的防微振方案。目前防微振研究多数集中在对设备的隔振上,大量的文章提出了各种减振措施(主动、被动隔振)以及算法、动力分析等,但对建筑结构防微振研究不多。事实上目前的设备平台比较大型,已不是局部的概念,并且与基础地基相连,需要按结构来进行设计,同时许多项目还对主体结构的微振有要求,依靠局部隔振已无法解决,因此只有通过整体结构的防微振设计,才能达到微振工艺要求,因此结构微振响应分析是基础。 本文是以某高科技厂房这一实际工程作为背景,利用通用有限元程序ANSYS对本工程建立了三维有限元模型,并做了以下计算分析工作: (1)利用修正的Kanai-Tajimi功率谱密度函数,模拟由交通工具引起的地面扰动; (2)对某洁净室框架结构进行模态分析和微振谱分析。通过计算结构的振动特性和基频,以及响应功率谱,得出振幅范围,从而获得结构在环境微振下的响应,并且用微振通用标准BBN-VC对结构抗微振性能进行评价;
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