第十章 动力机器基础与地基基础抗震
动力机器基础
设计机器基础时，应取得下列资料：
(1)机器的型号、转速、规格、重量、重心位置及轮廓尺寸等；
(2)机器的功率及传动方式
(3)机器底座的轮廓尺寸图，辅助设备、管道位置和坑、沟、孔洞的位置和尺寸图；
(4)地脚螺栓、预埋件的尺寸和位置以及二次灌浆层的厚度等；
(5)基础的平面位置；
(6)建筑场地的工程地质勘测及水文地质资料；
将上式代入公式（1-34）可求得常数C和D。
代入式(1-36)得
汽轮机组基础3%
其它机器基础（金属切削机床除外）
当［R］≤15t/m23%
［R］＞15t/m25%
为了求出基组总重心的位置，机器制造部门应提出机器及设备的重量及重心位置。
3.强度和抗裂性计算
大块式机器基础，一般不验算混凝土的强度，但重量大而底座支承面积小的机器，应验算支承处的混凝土基础表面的压应力，对于200号混凝土，其压应力不得大于30kg/cm2；100号混凝土，其压应力不得大于20kg/cm2.
大块式基础的抗裂性是由构造钢筋来保证的，具体规定详见有关各章。构架式、墙式和壳体基础的强度和抗裂性，可按一般结构规范和本手册有关规定进行验算。
动力计算
机器基础的动力计算，主要是计算基础在动载荷作用下的反应，也即计算基础各种振型的自振频率、振幅等。
大块式机器基础的振动，在空间具有六个自由度，见图1-4，包括沿ox、oy、oz三根轴的位移和绕这三根轴的转角。当机组重心和基础底面形心可以认为在一条铅垂线上时，也即符合本章静力计算中关于机组偏心限值的规定时，基组振动可分解为互相独立的三种振动：
Ix、Iy-基础x向、y向底面的惯性矩（力矩方向）
aR-地基土承载力的动力折减系数，其值如下：
动力机器基础设计规范
搜索当前位置: 首页 > 动力机器基础设计规范数字中国全站搜索：动力机器基础设计规范时间: 2003-12-29 10:40:41 | [<<][>>]中华人民共和国国家标准动力机器基础设计规范GBJ40-79(试行)主编部门：中华人民共和国第一机械工业部批准部门：中华人民共和国国家基本建设委员会中华人民共和国第一机械工业部试行日期：1 9 8 1 年 2 月 1 日关于颁发《动力机器基础设计规范》的通知(79)建发设字第606号(79)一机设联字第1498号根据国家基本建设委员会(73)建革设字第239号通知的要求，由第一机械工业部会同有关单位共同编制的《动力机器基础设计规范》，已经有关部门会审，现批准《动力机器基础设计规范》GBJ40-79为国家标准，自一九八一年二月一日起试行。
本规范由第一机械工业部管理，其具体解释等工作，由第一机械工业部第一设计院负责。
国家基本建设委员会第一机械工业部一九九七年十二月二十九日编制说明本规范是根据国家基本建设委员会(73)建革设字第239号文通知，由我部第一设计院会同化工部、原水电阅、冶金部、建材部、六机部所属勘测、设计、科研、工厂及高等院校等二十六个单位共同编制的。
在编制过程中，根据党的路线、方针和政策，结合我国动力机器基础设计、施工及使用的实际情况，进行了比较广泛的调查研究，总结了广大工人和技术人员在生产建设和科学实验中的经验。
在编制过程中，征求了全国有关单位的意见，对其中一些主要问题，还进行了题讨论，最后会同有关部门审查定稿。
本规范共分七章和六个附录，其主要内容有：总则、设计的基本规定、活塞式压缩机、汽轮机组和电机、破碎机和磨机、锻锤、落锤、水爆清砂池、金属切削机床等动力机器基础的设计。
在试行本规范过程中，希各单位注意积累资料，总结经验。
如发现需要修改和补充之处，请将意见及有关资料寄一机部第一设计院，并抄送我部设计总院，以便今后修订时参考。
重庆大学基础工程课件 第10章 动力机器基础与地基基础抗震
Kz Cz A K C I
Kx Cx A K C Iz
当基础采用埋置、地基承载力标准值小于350kPa，且基础四周回填
土与地基土的密度比不小于0.85 时，其抗压刚度可乘以提高系数 z ，抗 弯、抗剪、抗扭刚度可分别乘以提高系数 x 。
z 1 0.4b 2 x 11.2b 2
得这种关系：
1. 假设刚体（基础）与介质（地基）之间的接触应力分布为已知， 如均匀分布、抛物线分布或刚性静态分布，然后结合其它边界 条件求解；
2. 假定刚体（基础）下的介质（地基）发生相等的线位移或角位 移，刚体以外介质的界面处应力为零，即把基础底面以内的位 移条件和基础底面以外的应力条件相结合，然后连同波动方程 一起采用对偶积分方程组求解。
动力机器基础的结构形式主要有实体式（块式）、墙式和框 架式三种，其中实体式动力机器基础应用最广泛。
机器基础的常用结构形式
a）实体式
b）墙式
c）框架式
10.1.2 抗震地基基础
地震是自然动荷载中最具代表性的破坏性荷载，是地壳在内部或外 部因素作用下产生振动的地质现象。
• 一般说，地基基础对建筑物震害的影响主要表现在为：地基失稳，发 生震陷、液化、地裂、地滑等地质灾害，建筑物可能随之下沉、倒塌、 倾斜或断裂；地基条件差异引起地面运动性质（周期、加速度幅值等） 不同，对建筑物造成的地震作用不同，建筑物可能产生的损坏程度也 存在差异。
家标准《地基动力特性测试规范》的规定采用。当无条件进行试验并 有经验时，可按下述方法确定。
桩基的抗压刚度 K pz
K pz npzk pz
kpz Cp Ap Cpz Ap
桩基的抗弯刚度
n
K p k pz ri2
2023大学_土力学与基础工程第三版(赵明华著)课后答案下载
2023土力学与基础工程第三版（赵明华著）课后答案下载2023土力学与基础工程第三版（赵明华著）课后答案下载本书内容包括土的物理性质及其工程分类、土中水的运动规律、土中应力分布及计算、土的压缩性与地基沉降计算、土的抗剪强度、土压力计算、土坡稳定分析、地基承载力、天然地基基础设计、地基上梁和板的分析、桩基础、特殊性土地基、地基处理、支挡结构、动力机器基础和地基基础抗震设计等共十六章，并安排了大量的例题、习题和思考题。
本书可作为高等学校教材，供土木工程专业技术基础教学之用，也适用于原专业目录中的建筑工程、桥梁工程、道路工程、地下建筑工程及岩土工程等专业。
还可供从事土木工程勘察、设计和施工的技术人员参考。
本书较系统地介绍了土力学与基础工程的基本理论知识、分析计算方法及在工程实践中的应用等。
全书共分为11章，主要内容包括：绪论;土的物理性质及工程分类;土体中的应力计算;土的压缩性与地基沉降计算;土的抗剪强度与地基承载力;土压力与土坡稳定;天然地基浅基础;桩基础;沉井工程;地下连续墙工程;基坑工程。
本书密切结合应用型本科人才培养目标的要求，突出教材的实用性和综合应用性，各章内容由浅入深、概念清楚、层次分明、重点突出，涉及基础工程设计部分均依照我国现行规范进行编写，主要章节附有例题及习题。
本书可作为普通高等学校土木工程专业(建筑工程、交通土建、岩土工程等课群)本科的'教学用书，亦可供其他专业师生及工程技术人员参考及使用。
本书的配套电子课件位于机械工业出版社教材服务网上，向任课教师免费提供，请需要者根据书末的“信息反馈表”索取。
土力学与基础工程第三版（赵明华著）：内容简介点击此处下载土力学与基础工程第三版（赵明华著）课后答案土力学与基础工程第三版（赵明华著）：作品目录绪论第一章土的物理性质及其工程分类第一节土的三相组成第二节土的三相比例指标第三节土的结构第四节粘性土的界限含水量第五节砂土的密实度第六节粘性土的物理化学性质第七节土的工程分类习题思考题第二章土中水的运动规律第一节概述第二节渗透理论。
地基基础抗震课件
响，波速、加速度等参数会有所不同。
地震动参数
03
地震动参数包括峰值加速度、峰值速度和反应谱等，是抗震设
计的重要依据。
地基抗震承载力计算
地基抗震承载力
地基在地震作用下能够承受的竖向承载力和水平 承载力。
土压力计算
根据土压力的性质和分布，采用不同的计算方法 ，如库仑土压力理论和朗肯土压力理论。
桩基抗震承载力
详细描述
扩基加固技术通常采用混凝土灌注、砖砌等方式，将建筑物的基础面积扩大， 增加建筑物底部的支撑面积，使建筑物在地震中能够更好地分散地震波的冲击 力。
土层锚杆加固
总结词
通过在土层中设置锚杆，将建筑物与土层紧密连接在一起，提高建筑物对地震的 抵抗能力。
详细描述
土层锚杆加固技术通常采用锚杆注浆、锚杆拉拔等方式，在土层中设置锚杆，将 建筑物的基础与土层紧密连接在一起，使建筑物在地震中能够更好地保持稳定， 防止建筑物出现倾斜或倒塌。
案例分析
某工业厂房的地基基础抗震加固采用了注浆、扩基、加深 基础等措施，同时加强了结构的支撑体系，提高了结构的 整体性和稳定性。
某大型桥梁的抗震性能评估与检测
01
大型桥梁的特点
跨度大、质量大、地震作用复杂。
02
抗震性能评估与检测要点
对桥梁进行全面的抗震性能评估和检测，确保其安全性和可靠性。
03
案例分析
03
地基基础抗震加固技术
Chapter
桩基加固
总结词
通过增加桩基的刚度和承载力来提高建筑物对地震的抵抗能 力。
详细描述
桩基加固技术通常采用桩基注浆、桩基扩基和桩基托换等方 法，通过增加桩基的截面面积、提高桩基的承载力和刚度， 使建筑物在地震中能够更好地承受地震波的冲击。
8.地基基础抗震
§8.1 概述§8.2 地基基础抗震第八章地基基础抗震退出§8.1 概述地震及其危害《工程地质》中详细介绍，课下自己复习基本概念震级——地震本身大小的尺度，是由地震所释放出来的能量大小所决定的。
一次地震只有一个震级震级表示方法：以μm为单位表示离开震中100km的标准地震仪所记录的最大振幅，将其取对数烈度——某一地区地面和各种建筑物遭受地震影响的强烈程度烈度不仅与地震的震级大小有关，同时也受震源深度、震中距、地震波传递的介质的性质等因素的制约。
一次地震只有一个震级，但在不同地点可以有不同的烈度。
抗震等级——设计部门依据国家有关规定（GB50011-2001），按“建筑物重要性分类与设防标准”，根据烈度、结构类型和房屋高度等，而采用不同抗震等级（一、二、三、四）进行的具体设计现浇钢筋混凝土抗震等级50年超越概率为63%的众值烈度为第一水准烈度50年超越概率为10%的烈度为第二水准烈度50年超越概率为1~2%的烈度为第三水准烈度（三个水准，二阶段设计）三个水准烈度：遭遇第一水准烈度，建筑视为弹性体，处于正常使用状态遭遇第二水准烈度，建筑进入非弹性工作阶段，结构的损坏控制在可修复范围内遭遇第三水准烈度，结构有较大非弹性变形，应控制在规定范围内以免倒塌对应的设防目标二阶段设计第一阶段设计：承载力验算（大部分结构）第二阶段设计：弹塑性变形验算（特殊要求建筑、地震易倒塌结构等）抗震设防目标本章涉及规范和手册：建筑抗震设计规范《GB50011-2001》2008版公路工程抗震设计规范《JTJ004-89》水工建筑物抗震设计规范《DL5073-2000》工程地质手册（第四版）第六篇第六章地震适用于抗震设防烈度为6、7、8、9度地区§8.2 地基基础抗震建筑场地建筑抗震有利、不利和危险地段地段类别地质、地形、地貌有利地段稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等不利地段软弱土。
动力基础设计地基和基础计算规定
动力基础设计地基和基础计算规定3基本规定3.1一般规定3.1.1动力机器地基基础的设计应满足下列性能要求：1在静力荷载作用下，应满足地基和基础承载能力及变形要求；建造在斜坡上或边坡附近的动力基础，尚应满足稳定性要求；2在地震作用下，应满足地基和基础抗震承载能力要求、基础抗震稳定性要求；3在振动荷载作用下，应满足地基和基础承载能力的要求、基础容许振动的要求；周边环境对振动控制有要求时，尚应满足环境振动、人员舒适度和设备正常工作的要求。
3.1.2动力机器基础的形式，应根据动力机器类型和型号、工程地质条件、振动响应控制要求等综合确定。
3.1.3动力机器基础设计时，应避免基础产生过大或不均匀沉降。
3.1.4重要或对沉降有严格要求的机器，在基础上应设置永久的沉降观测点；在基础施工、机器安装及运行过程中应定期观测和记录。
3.1.5动力机器基础不宜采用液化土、软土地基作为天然地基持力层；局部存在液化土、软土地基时，宜进行地基处理；大型和重要动力机器基础应进行地基处理或采用桩基础。
3.1.6动力机器基础设置在整体性较好的岩石上且采用锚桩(杆)基础时，应按本标准附录A 的规定设计。
3.1.7动力机器基础与建筑物的基础、上部结构以及混凝土地面宜分开。
3.1.8当置于天然地基的动力机器基础与毗邻建筑物基础的埋深不在同一标高时，基底标高差异部分应回填夯实。
3.1.9当管道与机器连接而产生较大振动时，连接处应采用减振或隔振措施。
3.1.10当动力机器基础的振动不满足人员健康、生产过程、仪器设备正常工作的容许振动标准及影响建筑物的长期使用寿命时，应采用隔振措施。
3.2材料及构造规定3.2.1动力机器基础宜采用整体式混凝土结构，混凝土强度等级不宜低于C30，当大块式或墙式基础不直接承受冲击荷载或按构造要求设计时，混凝土的强度等级可采用C25。
3.2.2动力机器基础的受力钢筋应采用HRB400、HRB500钢筋，其他部位可采用HRBF400、HRBF500钢筋，钢筋的连接不宜采用焊接接头。
基础工程课件 第十章 动力机器基础与地基基础抗震
10.2.2 振动作用下的地基承载力
由于地基土在动荷作用下抗剪强度有所降低，并出现 附加沉降，因而地基承载力特征值应予以折减。
pk f fa
pk—相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均
静压力值；
f a —修正后的地基承载力特征值；
—动力折减系数，见《动力机器基础设计规范》
f
GB50040-96。
用相应的天然地基抗剪刚度的1.6倍；
• 当计入基础埋深和刚性地面作用时，斜桩的抗
剪刚度可按下式计算：
刚性地面相连
K' px Kx (0.6 x1 )
提高系数
基础埋深作用对地基抗剪、抗弯、 抗扭刚度提高系数
32
• 计算预置桩或打入式灌注桩的固有频率和振幅时，仍采用质 量-弹簧-阻尼器模型，但振动质量除了基组的质量外，尚应 考虑桩与土参加振动的当量质量m0的影响，其竖向、水平 向总质量以及基组的总转动惯量应按下列公式计算：
桩基抗压刚度
K pz npk pz 单桩抗压刚度
桩数
桩周各土层的当量抗剪刚度系数kN/m3
k pz Cp Ap Cpz Ap
桩尖土的当量抗压刚度系数kN/m327
桩周土的当量抗剪刚度系数Cpτ kN/m3
土的名称 淤泥 淤泥质土
粘性土、粉土
粉砂、细砂 中砂、粗砂、砾砂 圆砾、卵石
质量-弹簧-阻 尼器模型
刚体-半空间模 型
15
• 质量-弹簧模型理论把实际的机器、基础和地基体系的振 动问题简化为放在无质量弹簧上的刚体的振动问题，其中 基组（包括基础、基础上的机器和附属设备，以及基础台 阶上的土）假定为刚体，地基土的弹性作用以无质量弹簧 的反力表示。因此，这种理论称为动力基床系数法。
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• 式中：pk——基础底面地基的平均静压力标准值(kPa)； • fa——修正后的地基承载力特征值(kPa)； • αf ——地基承载力的动力折减系数，其值与基础的动力作用形 式有关：对旋转式机器基础，可采用0.8；对锻锤基础，按公式(10-44) 计算；其他机器基础可采用1.0。
•
a 1 g • 式中：a——基础的振动加速度(m/s2) • β——地基土动沉陷影响系数
10.1概述
• 动力机器基础应满足下列一般构造要求（自学）： • (1) 动力机器基础宜与建筑物的基础、上部结构以及混凝土地面分开。当管 道与机器连接而产生较大振动时，管道与建筑物的连接处应采用隔振措施。 • (2) 动力机器底座边缘至基础边缘的距离不宜小于100mm。除锻锤基础外， 在机器底座下应预留厚度不小于25mm的二次灌浆层。二次灌浆层应在设备 安装就位并初调后，用微膨胀混凝土填充密实，且与混凝土基础面结合。 • (3) 基组(动力机器基础和基础上的机器、附属设备、填土的总称)的总重心 与基础底面的形心宜位于同一竖直线上，当不在同一竖直线上时，两者之 间的偏心距和平行偏心方向基底边长的比值η应符合如下要求： • 对汽轮机组和电机基础，η≤3%； • 对金属切削机床以外的一般机器基础，当地基承载力特征值fak≤150kPa时， η≤3%；当地基承载力特征值fak>150kPa时，η≤5%。 • (4) 动力机器基础宜采用整体式或装配整体式混凝土结构。 • (5) 动力机器基础的钢筋一般采用HPB235、HRB335、HRB400级钢筋，不 宜采用冷轧钢筋。受冲击力较大的部位应尽量采用热轧变形钢筋，并避免 焊接接头。 • (6) 动力机器基础的底脚螺栓除了应严格按照机器安装图设置以外，还应符 合以下规定：带弯钩底脚螺栓的埋置深度不小于20d(d为螺栓直径)，带锚板 底脚螺栓埋置深度不小于15d。底脚螺栓轴线距基础边缘不应小于4 d，预 留孔边距基础边缘不应小于100mm，当不能满足要求时，应采取加强措施； 预埋底脚螺栓底面下的混凝土净厚度不应小于50mm，当为预留孔时，则孔 底面下的混凝土净厚度不应小于100mm，如图10.2所示。
10.1概述
• 动力机器的动荷载必然会引起地基及基础的振动，如设计 不当，可能产生一系列不良影响，例如降低地基土的强度 并增加基础的沉降量，影响机器的正常运转；使机器零件 易于磨损，影响其正常使用；产生噪音，严重者将影响工 人健康。 • 引起地基及基础振动的另一个重要因素是地震。
10.1概述
• 动力机器基础设计 • 一般的动力机器在运行时都将产生振动，而振动引起的动 荷载又将对机器的支承结构(基础或构架)带来动力效应。 • 当机器的动力作用不大时(如一般的金属切削机床)，其基 础可按一般静荷载下的基础进行设计并作适当的构造处理。 • 当动力作用较大时，应根据荷载特点进行动力基础设计。 动力机器基础的设计涉及土建与机械两个专业，设计前需 要了解各种动力机器对基础的动力作用形式、常用的动力 机器基础结构型式及其设计基本要求。 动力机器基础的设计基本要求（满足强度、变形和使用功能）： (1) 地基和基础不应产生影响机器正常使用的变形。 (2)基础本身应具有足够的强度、刚度和耐久性。 (3) 基础不产生影响工人身体健康、妨碍机器正常运转和生产以 及造成建筑物或构筑物开裂和破坏的剧烈振动。 (4) 基础的振动不应影响邻近建筑物、构筑物或仪器设备等的正 常使用。
• 往往结合模型试验进行
第十章 动力机器基础与地基基 础抗震
10.1概述 10.2振动对地基的影响 及机器基础的设计步骤
10.1概述
• 运转时产生较大不平衡惯性力的一类机器，称为动力机器。 • 动力机器基础设计是工业建筑设计的一个重要组成部分， 也是建筑工程中一项复杂的课题，其特点首先取决于机器 对基础的作用特征。 • 动力机器常按对基础的动力作用形式分为两大类： • (1) 周期性作用的机器：包括匀速旋转运动的机器(例如电 机、涡轮机)以及匀速旋转和往复直线运动的机器(例如曲 柄连杆式机器、颚式破碎机)。其特点是有相对固定的周 期，易引起附近建筑物或其中部分构件的共振。 • (2) 间歇性作用或冲击作用的机器：包括非匀速旋转和非 往复直线运动的机器(例如拖动电动机、遮断容量的电动 机)以及冲击式运动的机器(例如锻锤、落锤)。其特点是冲 击力大且无节奏。
10.2振动对地基的影响及机器基础的设计步骤
• 10.2.1振动对土性质的影响 • 2.振动作用下土的压密
10.2振动对地基的影响及机器基础的设计步骤
• 10.2.1振动对土性质的影响 • 2.振动作用下土的压密
10.2振动对地基的影响及机器基础的设计步骤
• 10.2.2 振动作用下地基的承载力 • 动力机器基础底面地基的平均静压力值应符合下式要求： (10-1) pk f f a •
f
1
(10-44)
10.2振动对地基的影响及机器基础的设计步骤
• 10.2.3 动力机器基础设计的一般步骤
• • • • • • •
(1) 收集设计技术资料 机器、建筑场地的工程地质勘察资料等。 (2)确定地基动力参数 地基动力试验资料 (3)选择地基方案 软土、湿陷性黄土、饱和细砂或粉砂 (4)基础的结构型式及材料。 (5) 确定基础的埋置深度及尺寸 (6) 校核地基承载力 (7) 进行基础的动力计算
10.2振动对地基的影响及机器基础的设计步骤
• 10.2.1振动对土性质的影响 • 1.振动对土的抗剪强度的影响 • 抗剪强度降低幅度与振源的振幅、频率及振动加速度有关。 一般，振动越强烈，土的强度降低越多。
10.2振动对地基的影响及机器基础的设计步骤
• • • • • 10.2.1振动对土性质的影响 1.振动对土的抗剪强度的影响 一般，振动越强烈，土的强度降低越多。 砂土含水量增大，内摩擦系数的减小还要多。 随着土的粘聚力增加，振动对土的物理力学性质变化的影 响将减小。同条件振动，干砂内摩擦系数减小幅度比一般 粘性土大，但振动对灵敏度较高的软粘土影响较大。
10.1概述
• 动力机器基础的结构型式主要有三种：①实体式(块式)； ②墙式；③框架式。如图10.1所示。式
(c) 框架式
实体式基础应用最广泛，通常做成刚度很大的钢筋混凝土块体； 墙式基础则由承重的纵横墙组成； 框架式基础一般用于平衡性较好的高频机器，其上部结构是由固 定在底板或基岩上的立柱以及与立柱上端刚性连接的纵横梁组成 的弹性体系。