某深邃泵房结构振动有限元数值分析

熊永华，陈昆鹏，王少杰

（1.武汉市政工程设计研究院有限责任公司，湖北 武汉 4300151；2.武汉大学，湖北 武汉 430072）

0 引言

随着我国工业建筑厂房数量增多,将大型机械布置到楼层上，其经济性效果显著，已经成为一个必然趋势。设备搁置与楼板之上，设备振动会引起结构楼板随之振动，若设备振动频率与楼层结构振动频率相似将会引起楼层结构的共振，甚至会导致结构的损坏。在工业建筑中，如何减振、避振已经成为设计中的一个难题，要解决振动的问题，可以对结构进行动力测试，掌握结构自身的振动频率、阻尼特性等特征，采取合适的结构布置方案，使结构振动频率远离设备振动频率，从而达到减振隔振的目的[1]。

本文以武汉市某污水处理厂深邃为研究对象（见图1），基于ANSYS 有限元数值分析软件建立有限元数值模型进行模态分析，得出深邃泵房固有频率及振型，根据模态分析的结果提出合理的深邃泵房加固方案以减少振动的影响。

图1 深邃泵房典型平面及剖面图

1 深邃泵房有限元分析

1.1 泵房模型和材料

本研究对象的混凝土强度等级为C35，弹模为3.15×104MPa，密度为25 t/m3，泊松比取为0.2。研究[1]显示当承受动力荷载时，结构的动弹模会随动力大小发生改变，在动应力值较小时，混凝土的动弹模与静弹模基本接近，随着动应力的增大动弹模会随之增大，并在动应力达到一定值时趋于稳定，一般动弹模是静弹模的1.05 倍。本工程案例中混凝土的动弹模取等于静弹模。……