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摘要：建筑结构防振设计分析会涉及到建筑物内的设备仪器的使用情况，它在机械设备与操作的工作条件与工作人员的生产环境中起到重要的影响。建筑物要保持安全与耐久性，达到容许振动防振指标，有一定的防振措施。通过对工厂的选择，使建筑物远离强振动、强噪音、强电磁辐射区域，建筑物设计要合理，振源与精密仪器要相对集中，互相远离。建筑结构本身所使用的频率要避开共振区，采用局部加强的构造设计方式减弱振动影响。本文首先对建筑结构振动危害入手，对防振措施提出分析，对防振设计提供一定的参考。
关键词：建筑结构；防振；防振指标；措施
中图分类号： TU2 文献标识码： A 文章编号：
引言
在进行建筑结构设计中要充分对各类机械有可能产生的振动及危害进行了解分析，采取一定的措施进行解决。振源发出振动，对周围产生一定的影响。振源分为三种形式。首先是瞬态振源，主要有锻狭、落锤或是压力机等设备，它们属于脉冲式撞击，振动的能量巨大，影响范围较宽广，一般认为是发生振动危害最大的振源。其实是稳态性振源，主要设备有空压机、振动筛以及发电机、发动机等，它们属于有规律的周期性的反复振动，空压机的振动能量较大，振动衰减较慢，而振动筛悬挂在结构上，动力影响大，发电机、发动机等振动能量较小，频率高，影响范围相对较小。第三种就是随机性振源，它主要包括火车、汽车与吊车、机床类，它们受概率分配，振动过程不固定、不稳定。
建筑结构中振动的危害
机械设备发生出较频繁的振动，对于结构会产生不断的动应力、动力疲劳、应力集中的问题，基础会产生下沉，墙体会出现裂缝等情况。
2.1危害结构安全
2.1.1动应力与动力疲劳
一般来讲，1.56吨以上的锻锤与50吨米以上的落锤等，它们的振动作用主要是在支承结构基础之上，通过地基作用到附近的房屋盖。根据研究测得的数据表明，对于5吨锻锤、100吨米的落锤对厂房屋盖影响中，附近三址米内的屋盖构件引起动应力为10%左右，这些振源容易引起梁、柱、墙体的裂缝，引起屋架歪斜，尤其是在端节点虎口处会因应力集中而出现裂缝。极容易产生结构联接件发生破坏，引起管道接头松动或是断裂的情况，发生漏水、漏电、漏气问题。[1]
大型空压机的干扰频率分别在6HZ和10HZ，它们与厂房的水平与垂直的固有频率5HZ与10HZ之间接近较多。因此，在实际中，容易发生共振或是接近共振，引起动应力成倍增加，墙体有开裂的危险，严重时会危及到结构安全。
2.1.2基础下沉
在动力荷载的作用之下，地基强度会随着振动加速度的增大而出现减少的情况。一吨或更大的锻锤地基承受载荷会降低20%左右。同时会导致土体的凝聚力与内摩擦角降低，引起土体颗粒移动。在地下水位较高时，有可能会导致粉砂层地基的结构发生变化，从而造成设备地基出现不均匀下沉或整体下沉。严重时，建筑物将不能正常使用，为了避免下沉现象的出现，在设计锻造车间时，要对砂土、粘土上的柱基进行加速度度控制，分别低于0.1g与0.15g。
2.2影响精密设备使用
2.2.1降低精密加工精度
在不同的加工设备中对于不同的加工精度有着不同的允许振动要求，一般控制在0.05-0.5毫米/秒范围之内。当外界振动幅度超过范围是地，将人对产品的光洁度、波纹度以及垂直度产生影响。
2.2.2降低精密仪器检验精度
各种物理、化学仪器仪表在检验是，都有一定的允许振动范围，一般控制在0.03-0.5毫米/秒范围之内，当外界振动超过该范围时，将会导致指针系统发生晃动，影响准确值的判断，造成检验测示系统故障。[2]
2.3影响人们的身心健康
2.3.1造成操作误差，影响生产
为了保证操作人员的健康与生产的准确，操作区在受到振动影响下的允许振动速度控制在3.2-6.4毫米/秒范围之内，如果发生振动过大的情况，将会对操作误差造成严重破坏，产品的质量将会严重下降，生产效率低下。
2.3.2损害人们的身心健康
在正常的工作与生活环境中，振动要求比操作区要严格很多，最高达到0.25毫米/秒，一般在1毫米/秒左右。当超过允许的数值时，将会降低工作效率，影响到居民的正常休息，从而导致人身心健康受到影响。
建筑结构防振设计的目标
建筑结构防振设计主要是指其中的设备防振，把容许振动值控制在合理的范围之内。根据不同的设备要求、精密度要求，对容许的振动量值也会有所不同，另外人体的体质以及舒适度要求、机械加工的容许磨损、变形限制、建筑物的寿命、安全度要求等等都会对振动有着一定的要求。[3]
随着科学技术的发展，越来越多的企业从事精密加工，高校与研究机构对于事物的研究细化越来越严谨，对环境与条件的要求也就越来越高。在这些条件下，容许的振动范围都会有一定的调整。高精尖企业的产品多向着高精度、超薄、超微量方向发展，相应所使用的精密仪器的环境自然都需要满足“超微量振动、超洁净度”要求，容许的振动范围要低很多。目前精密主正在向着纳米级的方面不断深入发展。
精密工业应该选择在安静和洁净区，远离噪音、强振源等地。在防振设计中，要对精密工业区的地址选择更加充分论证，从整体角度出发，一个城市或地区的精密工业区应该相对集中，从整体上降低振动影响，达到各种污染都比较小的效果。另外在工厂内对车间的布局同样需要达到防振的目的。
建筑结构防振设计构造措施
在建筑结构设计时，要对有影响的振源与精密设备进行隔离设置，如果距离较近需要进行布局调整，基础与地面需要加大、加厚处理，不断增强强度，对结构整体性进行加强，另外还可以采取一定的密闭设计。[4]
4.1隔离设计
在建筑结构防振设计中，有着精密度要求的建筑物需要远离厂区有影响的振源。如果场地有限，就需要进行测试，确定对振动影响较小的位置与区域。
4.2增强地基的强度与刚度
精密厂房与设备的基礎所处的地基应该具有较强的刚度，如果基础软弱，需要进行硅化或是注浆来进行加固，通过复合土耳其、挤密桩等施工设计来增强基础刚度，提高质量，这样做的目的就是可以减少基础的弹性变形与振源振动，通过土地的缓冲作用，减少对设备的影响。在精密的房间也可以把地面适当加厚，一般为400毫米左右，来抵抗住外界传来的有害振动影响。
4.3提高整体结构强度设计
在对厂房结构、楼层进行设计时，要加强结构的空间刚度，加大竖向与横向的支撑，增大支承断面与刚度，保持固有频率提高到远离振源频率的范围，避免产生共振。从而减少振源对整体结构的影响。提高整体结构强度的方法可以是加大、加厚板、梁与柱的基础断面，减少结构件的跨度，达到减少变形的目的。
4.4增加局部强度设计
在厂房内部的振源区以及精密区，需要对支承结构的部分结构进行加厚处理，或者加设支撑，来增加结构的竖向与横向局部强度，减少外界影响。在增加局部强度时，注意对地震情况的规避。在地震区一般采用对称方式设置，避免扭转情况出现。[5]
4.5设缝、控制气流设计
精密厂房的结构设防振缝，它可以隔离振动进行刚性传递。在设置防振缝时，不可采用具有一定刚度的物体进行封闭，而是采用柔性泡沫材料进行处理，它们具有吸振的特性。对于厂房的门窗应该采用防风密闭设计，避免在开关门窗时造成撞击振动。室内的气流采用低速送风，变化度在10%以内。另外可以附加循环高效过滤器装置，过滤掉空气中的尘埃颗粒，从而减少颗粒对设备造成的影响。[6]
4.6设备调平与更换
一些振动设备使用时间过长，内部的旋转轴支撑架将会发生磨损现象，弯曲后将会出现偏心情况，这会导致振动增强，为避免这种情况出现，就需要提前进行检修调平，当无法处理时，要把过期设备进行更新，避免对其他良好设备也产生影响。
结语
随着科学技术的不断向前发展，社会的不断进步，工业需求不断增多，越来越多的精密设备应用到研究机构或生产工厂内。建筑物的安全性与耐久性都需要得到进一步保障，这就要求振动维持在一个相对平和低水平的范围之内。在设计时要充分研究地质条件，对基础进行充分设计，另外还可以采取隔振、防振辅助设施与材料。虽然目前在防振设计中面临的问题还比较多，但在未来的社会发展中，会有更多创新技术与材料应用于现代建筑设计中，不断推动建筑业与社会经济的向前发展。
参考文献：
[1]茅玉泉,辛兰琴.建筑结构防振设计[J].桂林理工大学学报,2012(03).
[2]屈尚文.微电子厂房结构微振动响应研究[D].长安大学,2011.
[3]李云贵,聂祺.建筑结构强震作用下的弹塑性分析[A].中国建筑工业出版社,2010(20).
[4]本报记者陈园园.高层建筑结构设计难题待解[N].中国建设报,2010(10).
[5]刘长城,崔建敏.高层建筑结构设计分析[J].华章,2010(23).
[6]李平安.建筑结构优化设计分析[J].科技致富向导,2011(03).
关键词：建筑结构；防振；防振指标；措施
中图分类号： TU2 文献标识码： A 文章编号：
引言
在进行建筑结构设计中要充分对各类机械有可能产生的振动及危害进行了解分析，采取一定的措施进行解决。振源发出振动，对周围产生一定的影响。振源分为三种形式。首先是瞬态振源，主要有锻狭、落锤或是压力机等设备，它们属于脉冲式撞击，振动的能量巨大，影响范围较宽广，一般认为是发生振动危害最大的振源。其实是稳态性振源，主要设备有空压机、振动筛以及发电机、发动机等，它们属于有规律的周期性的反复振动，空压机的振动能量较大，振动衰减较慢，而振动筛悬挂在结构上，动力影响大，发电机、发动机等振动能量较小，频率高，影响范围相对较小。第三种就是随机性振源，它主要包括火车、汽车与吊车、机床类，它们受概率分配，振动过程不固定、不稳定。
建筑结构中振动的危害
机械设备发生出较频繁的振动，对于结构会产生不断的动应力、动力疲劳、应力集中的问题，基础会产生下沉，墙体会出现裂缝等情况。
2.1危害结构安全
2.1.1动应力与动力疲劳
一般来讲，1.56吨以上的锻锤与50吨米以上的落锤等，它们的振动作用主要是在支承结构基础之上，通过地基作用到附近的房屋盖。根据研究测得的数据表明，对于5吨锻锤、100吨米的落锤对厂房屋盖影响中，附近三址米内的屋盖构件引起动应力为10%左右，这些振源容易引起梁、柱、墙体的裂缝，引起屋架歪斜，尤其是在端节点虎口处会因应力集中而出现裂缝。极容易产生结构联接件发生破坏，引起管道接头松动或是断裂的情况，发生漏水、漏电、漏气问题。[1]
大型空压机的干扰频率分别在6HZ和10HZ，它们与厂房的水平与垂直的固有频率5HZ与10HZ之间接近较多。因此，在实际中，容易发生共振或是接近共振，引起动应力成倍增加，墙体有开裂的危险，严重时会危及到结构安全。
2.1.2基础下沉
在动力荷载的作用之下，地基强度会随着振动加速度的增大而出现减少的情况。一吨或更大的锻锤地基承受载荷会降低20%左右。同时会导致土体的凝聚力与内摩擦角降低，引起土体颗粒移动。在地下水位较高时，有可能会导致粉砂层地基的结构发生变化，从而造成设备地基出现不均匀下沉或整体下沉。严重时，建筑物将不能正常使用，为了避免下沉现象的出现，在设计锻造车间时，要对砂土、粘土上的柱基进行加速度度控制，分别低于0.1g与0.15g。
2.2影响精密设备使用
2.2.1降低精密加工精度
在不同的加工设备中对于不同的加工精度有着不同的允许振动要求，一般控制在0.05-0.5毫米/秒范围之内。当外界振动幅度超过范围是地，将人对产品的光洁度、波纹度以及垂直度产生影响。
2.2.2降低精密仪器检验精度
各种物理、化学仪器仪表在检验是，都有一定的允许振动范围，一般控制在0.03-0.5毫米/秒范围之内，当外界振动超过该范围时，将会导致指针系统发生晃动，影响准确值的判断，造成检验测示系统故障。[2]
2.3影响人们的身心健康
2.3.1造成操作误差，影响生产
为了保证操作人员的健康与生产的准确，操作区在受到振动影响下的允许振动速度控制在3.2-6.4毫米/秒范围之内，如果发生振动过大的情况，将会对操作误差造成严重破坏，产品的质量将会严重下降，生产效率低下。
2.3.2损害人们的身心健康
在正常的工作与生活环境中，振动要求比操作区要严格很多，最高达到0.25毫米/秒，一般在1毫米/秒左右。当超过允许的数值时，将会降低工作效率，影响到居民的正常休息，从而导致人身心健康受到影响。
建筑结构防振设计的目标
建筑结构防振设计主要是指其中的设备防振，把容许振动值控制在合理的范围之内。根据不同的设备要求、精密度要求，对容许的振动量值也会有所不同，另外人体的体质以及舒适度要求、机械加工的容许磨损、变形限制、建筑物的寿命、安全度要求等等都会对振动有着一定的要求。[3]
随着科学技术的发展，越来越多的企业从事精密加工，高校与研究机构对于事物的研究细化越来越严谨，对环境与条件的要求也就越来越高。在这些条件下，容许的振动范围都会有一定的调整。高精尖企业的产品多向着高精度、超薄、超微量方向发展，相应所使用的精密仪器的环境自然都需要满足“超微量振动、超洁净度”要求，容许的振动范围要低很多。目前精密主正在向着纳米级的方面不断深入发展。
精密工业应该选择在安静和洁净区，远离噪音、强振源等地。在防振设计中，要对精密工业区的地址选择更加充分论证，从整体角度出发，一个城市或地区的精密工业区应该相对集中，从整体上降低振动影响，达到各种污染都比较小的效果。另外在工厂内对车间的布局同样需要达到防振的目的。
建筑结构防振设计构造措施
在建筑结构设计时，要对有影响的振源与精密设备进行隔离设置，如果距离较近需要进行布局调整，基础与地面需要加大、加厚处理，不断增强强度，对结构整体性进行加强，另外还可以采取一定的密闭设计。[4]
4.1隔离设计
在建筑结构防振设计中，有着精密度要求的建筑物需要远离厂区有影响的振源。如果场地有限，就需要进行测试，确定对振动影响较小的位置与区域。
4.2增强地基的强度与刚度
精密厂房与设备的基礎所处的地基应该具有较强的刚度，如果基础软弱，需要进行硅化或是注浆来进行加固，通过复合土耳其、挤密桩等施工设计来增强基础刚度，提高质量，这样做的目的就是可以减少基础的弹性变形与振源振动，通过土地的缓冲作用，减少对设备的影响。在精密的房间也可以把地面适当加厚，一般为400毫米左右，来抵抗住外界传来的有害振动影响。
4.3提高整体结构强度设计
在对厂房结构、楼层进行设计时，要加强结构的空间刚度，加大竖向与横向的支撑，增大支承断面与刚度，保持固有频率提高到远离振源频率的范围，避免产生共振。从而减少振源对整体结构的影响。提高整体结构强度的方法可以是加大、加厚板、梁与柱的基础断面，减少结构件的跨度，达到减少变形的目的。
4.4增加局部强度设计
在厂房内部的振源区以及精密区，需要对支承结构的部分结构进行加厚处理，或者加设支撑，来增加结构的竖向与横向局部强度，减少外界影响。在增加局部强度时，注意对地震情况的规避。在地震区一般采用对称方式设置，避免扭转情况出现。[5]
4.5设缝、控制气流设计
精密厂房的结构设防振缝，它可以隔离振动进行刚性传递。在设置防振缝时，不可采用具有一定刚度的物体进行封闭，而是采用柔性泡沫材料进行处理，它们具有吸振的特性。对于厂房的门窗应该采用防风密闭设计，避免在开关门窗时造成撞击振动。室内的气流采用低速送风，变化度在10%以内。另外可以附加循环高效过滤器装置，过滤掉空气中的尘埃颗粒，从而减少颗粒对设备造成的影响。[6]
4.6设备调平与更换
一些振动设备使用时间过长，内部的旋转轴支撑架将会发生磨损现象，弯曲后将会出现偏心情况，这会导致振动增强，为避免这种情况出现，就需要提前进行检修调平，当无法处理时，要把过期设备进行更新，避免对其他良好设备也产生影响。
结语
随着科学技术的不断向前发展，社会的不断进步，工业需求不断增多，越来越多的精密设备应用到研究机构或生产工厂内。建筑物的安全性与耐久性都需要得到进一步保障，这就要求振动维持在一个相对平和低水平的范围之内。在设计时要充分研究地质条件，对基础进行充分设计，另外还可以采取隔振、防振辅助设施与材料。虽然目前在防振设计中面临的问题还比较多，但在未来的社会发展中，会有更多创新技术与材料应用于现代建筑设计中，不断推动建筑业与社会经济的向前发展。
参考文献：
[1]茅玉泉,辛兰琴.建筑结构防振设计[J].桂林理工大学学报,2012(03).
[2]屈尚文.微电子厂房结构微振动响应研究[D].长安大学,2011.
[3]李云贵,聂祺.建筑结构强震作用下的弹塑性分析[A].中国建筑工业出版社,2010(20).
[4]本报记者陈园园.高层建筑结构设计难题待解[N].中国建设报,2010(10).
[5]刘长城,崔建敏.高层建筑结构设计分析[J].华章,2010(23).
[6]李平安.建筑结构优化设计分析[J].科技致富向导,2011(03).