5 - 3 工程实际中的振动
动载试验
振 动 体
图5-1 拾振器力学原理
x
5-2-1 拾振器基本原理
设被测振动物体按下面表达式的规律振 动
x x0 sin t
(5-1)
式中： x ——振动体对固定参考坐标的 位移； x 0——被测振动体的振幅； ——被测振动的圆频率；
根据达朗贝原理有：
m d 2 x x m dt
n
«1， <1时，由式（5-7）得
x 0m
x 2 0 n
2
1 n
1 2 n
2 2 2
1
• 所以
x 0m
2 n
2
2 1 2 x 0 2 0 x n n
第五章
动载试验
§5-1 概述
动力荷载有三种：
1.撞击荷载：作用时间极为短暂，没有规律性。 2.振动荷载：具有周期性。
3.复杂荷载。
工程中动载试验主要有：
1．测定振动作用力或振源特性，即测定引起振动的作用力的数值、 方向、频率及作用规律；
2．测定结构的动力特性，如固有频率、阻尼系数、振型等；
3．测定结构的动力反应，即测定结构在动荷载作用下的位移、速度、 加速度、动应力、动力系数、振动变位图等。
1.力学原理
振动具有传递作用，测振时很 难在振动体附近找到一个静止点 作为测量振动的基准点，这样就 需要在仪器内部设法构成一个基 准点。由惯性质量和弹性元件组 成的振动系统可以解决这个问题， 其工作原理见图5-1所示。惯性 质量块m由一个刚度为k弹簧和一 个阻尼系数为β的阻尼器连接在 仪器的外壳框架上。测振时，仪 器固定在振动体上和振动体一起 振动。 k m β
热轧普通36a型号工字钢在长春地区深大基坑支护中应用的适用性分析
第51卷增刊2 建筑结构 Vol.51No.S2 2021年12月 BuildingStructure Dec.2021 热轧普通36a型号工字钢在长春地区深大基坑支护中应用的适用性分析胡超1，吉凯2（1 吉林省吉顺岩土工程有限责任公司，长春 130033；2 中建材资源与环境工程吉林有限公司，长春 130033）［摘要］以长春地区硬塑黏性土场地采用热轧普通36a型号工字钢支护的深基坑为例，介绍其施工工艺、施工时间以及监测结果，对比硬塑黏性土场地热轧普通36a型号工字钢及热轧U型400×170型号钢板桩的成桩难度及工期长短，通过理正软件单元计算分析同一地质条件下I36a支护与400×170型钢板桩支护的变形控制的差异，阐述I36a在基坑支护中的优、缺点，为长春地区类似工程提供参考。
［关键词］深基坑设计；工字钢；钢板桩；硬塑黏性土中图分类号：TU398.7 文献标识码：A 文章编号：1002-848X(2021)S2-1528-04Applicability analysis of I-steel retaining pile applied in deep foundation pit in Changchun AreaHU Chao1, JI Kai2(1 Jilin Jishun Geotechnical Engineering Co., Ltd., Changchun 130033, China; 2 China Building Materials Resources andEnvironmental Engineering Jilin Co., Ltd., Changchun 130033, China)Abstract: Taking the deep foundation pit supported by common I-steel in hard plastic clay field in Changchun as anexample, the paper introduces its construction technology, construction time and monitoring results, compares the pileforming difficulty and construction period of common I-steel and steel sheet pile in hard plastic clay field, and analyzesthe difference of deformation control between common I-steel and steel sheet pile under the same stratum conditionthrough Lizheng software unit calculation This paper expounds the advantages and disadvantages of ordinary I-beam infoundation pit support, and provides reference for similar projects in Changchun area.Keywords: deep foundation pit design; I-beam; steel sheet pile; hard plastic cohesive soil0 概述深大基坑通常位于密集城市中心，常常紧邻建筑物、交通干道、地铁隧道及各种地下管线等，面临施工场地紧张、施工条件复杂、工期紧迫等问题。
路基工程质量控制要点
路基工程质量限制要点一、质量目标要求1、路基应具有足够的整体稳定性路基是干脆在地面上填筑或挖去一部分地面建成的。
路基修建后，变更了原地面的自然平衡状态。
在工程地质不良的地区，修建路基可能加剧原地面的不平衡状态，从而导致路基发生各种破坏现象。
因此，为防止路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体失稳，发生不允许的变形或破坏，必需因地制宜实行确定的措施来保证路基整体结构的稳定性。
2、路基应具有足够的强度路基的强度是指在行车荷载作用下，路基抗拒变形和破坏的实力。
因为行车荷载及路基路面的自重使路基下部和地基产生确定的变形，较大的变形会影响路面的运用品质。
尤其是不匀整沉降，干脆导致路面的不匀整沉降，降低路面平整度，同时，也是路面早期破损的重要缘由。
为保证路基在外力作用下，不致产生超过允许范围的变形，要求路基应具有足够的强度。
3、路基应具有足够的水温稳定性路基的水温稳定性是指路基在水和温度的作用下保持其强度的实力。
路基在地面水和地下水的作用下，其强度将会显著降低。
因此，对于路基，不仅要求具有足够的强度，而且还应保证在最不利的水温状况下，强度不致显著降低，这就要求路基应具有确定的水温稳定性。
4、路基应确保排水通畅路基施工应自始至终确保排水通畅。
路基施工前，应首先设置完善临时排水系统。
永久排水设施应确保排水通畅,并力求内在及外观质量优良。
5、上、下边坡稳定美观上边坡防护应首先确保平安、耐久。
同时应留意施工质量的内实外美。
下边坡防护的型式较多，在确保施工内在质量的同时，应高度重视工程外观质量。
6、小桥涵应内实外美小桥涵的施工，应做到内实外美。
以往小桥涵的施工，往往不够重视，质量难以保证，尤其是外观质量往往较差。
二、质量限制要点临时排水沟1、临时排水沟路基施工前，应首先形成完善的临时排水系统，解除地表水。
施工过程中的雨水应能随时解除。
临时排水沟的设置，应留意在确保排水功能的同时，还应讲求外观的整齐划一、美观。
临时排水沟应断面尺寸统一，线条顺直美观。
施工脚手架通用规范GB55023-2022
施工脚手架通用规范GB55023-2022目次1总则 (1)2基本规定 (1)3材料与构配件 (2)4设计 (3)4.1一般规定 (3)4.2荷载 (3)4.3结构设计 (5)4.4构造要求 (7)5搭设、使用与拆除 (10)5.1个人防护 (11)5.2搭设 (11)5.3―使用 (11)5.4拆除 (13)6检查与验收 (14)1总则1.0.1为保障施工脚手架安全、适用，制定本规范。
1.0.2施工脚手架的材料与构配件选用、设计、搭设、使用、拆除、检查与验收必须执行本规范。
1.0.3脚手架应稳固可靠，保证工程建设的顺利实施与安全，并应遵循下列原则:1符合国家资源节约利用、环保、防灾减灾、应急管理等政策;2保障人身、财产和公共安全;3鼓励脚手架的技术创新和管理创新。
1.0.4工程建设所采用的技术方法和措施是否符合本规范要求，由相关责任主体判定。
其中，创新性的技术方法和措施，应进行论证并符合本规范中有关性能的要求。
2基本规定2.0.1脚手架性能应符合下列规定:1应满足承载力设计要求;2不应发生影响正常使用的变形;3应满足使用要求，并应具有安全防护功能;4附着或支承在工程结构上的脚手架，不应使所附着的工程结构或支承脚手架的工程结构受到损害。
2.0.2脚手架应根据使用功能和环境进行设计。
2.0.3脚手架搭设和拆除作业以前，应根据工程特点编制脚手架专项施工方案，并应经审批后实施。
脚手架专项施工方案应包括下列主要内容:1工程概况和编制依据;2脚手架类型选择;3所用材料、构配件类型及规格;4结构与构造设计施工图;5结构设计计算书;6搭设、拆除施工计划;7搭设、拆除技术要求﹔8质量控制措施;9安全控制措施;10应急预案。
2.0.4脚手架搭设和拆除作业前，应将脚手架专项施工方案向施工现场管理人员及作业人员进行安全技术交底。
2.0.5脚手架使用过程中，不应改变其结构体系。
2.0.6当脚手架专项施工方案需要修改时，修改后的方案应经审批后实施。
建筑施工中的混凝土裂缝控制技术考核试卷
14. A
15. C
16. C
17. C
18. A
19. C
20. B
二、多选题
1. ABD
2. AB
3. BCD
4. ABC
5. ABC
6. ABC
7. BCD
8. ABC
9. ABC
10. BD
11. BC
12. AD
13. ABC
14. ABC
15. ABC
16. ABC
17. ABC
18. BD
A.干缩裂缝
B.冷缩裂缝
C.张拉裂缝
D.剪切裂缝
13.以下哪些措施可以减少混凝土的干燥收缩裂缝？（）
A.增加混凝土的含水量
B.使用减水剂
C.优化混凝土的养护条件
D.提高混凝土的早期强度
14.以下哪些因素会影响混凝土的养护效果？（）
A.气温
B.湿度
C.养护时间
D.混凝土的配合比
15.以下哪些裂缝类型与混凝土的温度变化有关？（）
D.增加混凝土的水胶比
18.以下哪些裂缝类型属于荷载裂缝？（）
A.拉伸裂缝
B.剪切裂缝
C.压缩裂缝
D.张拉裂缝
19.以下哪些方法可以用来评估混凝土裂缝的宽度？（）
A.目测
B.千分尺测量
C.裂缝宽度计测量
D.声波法
20.以下哪些因素会影响混凝土裂缝的分布？（）
A.混凝土结构的几何形状
B.混凝土的弹性模量
C.荷载类型
D.施工顺序和施工质量
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
水稳碾压实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在研究水稳碾压混凝土的性能，通过对比不同配合比、碾压工艺等因素对混凝土强度、工作性、耐久性等指标的影响，为实际工程提供理论依据。
二、实验材料1. 水泥：P·O 42.5级水泥2. 粗骨料：碎石，粒径5-20mm3. 细骨料：河砂，细度模数2.64. 外加剂：减水剂、引气剂5. 水：自来水三、实验方法1. 配合比设计：根据工程要求，设计不同配合比的水稳碾压混凝土，主要包括水泥用量、水灰比、粗细骨料比例等。
2. 混凝土拌和：按照设计配合比，将水泥、粗细骨料、外加剂和水混合均匀，拌和时间控制在3-5分钟。
3. 碾压混凝土制备：将拌和好的混凝土倒入模具中，采用振动压实和碾压相结合的方式，确保混凝土密实。
4. 强度试验：按照国家标准，对制备好的水稳碾压混凝土进行抗压强度和抗折强度试验。
5. 工作性试验：采用坍落度、维勃稠度等指标评价混凝土的工作性。
6. 耐久性试验：采用冻融循环试验、碳化试验等评价混凝土的耐久性。
四、实验结果与分析1. 强度试验结果（1）抗压强度：随着水泥用量的增加，混凝土的抗压强度逐渐提高。
当水泥用量达到320kg/m³时，7天抗压强度达到最大值，为32.5MPa；28天抗压强度达到最大值，为40.0MPa。
（2）抗折强度：随着水泥用量的增加，混凝土的抗折强度也逐渐提高。
当水泥用量达到320kg/m³时，7天抗折强度达到最大值，为5.0MPa；28天抗折强度达到最大值，为6.0MPa。
2. 工作性试验结果坍落度：不同配合比的水稳碾压混凝土坍落度在20-30mm之间，符合工程要求。
维勃稠度：不同配合比的水稳碾压混凝土维勃稠度在30-50s之间，表明混凝土具有良好的工作性。
3. 耐久性试验结果冻融循环试验：经过冻融循环试验后，混凝土质量损失率小于1%，表明混凝土具有良好的耐久性。
碳化试验：经过碳化试验后，混凝土碳化深度小于1mm，表明混凝土具有良好的抗碳化性能。
第七章 隔声
TL500 = 18 Logm + 8
已知材料的面密度m，可查P100图7—4，得隔声量TL
选用隔声构件时，可使用P101图7—5“等隔声线”
常见墙体的隔声量，可见P101表7—1
3、吻合效应—使隔声结构的隔声性能变差
定义： 当声波以某一入射角θ入射到隔声构件时，一部分声能被反射，一部分声
能激起构件的弯曲振动，形成一组沿板面传播的弯曲波，当入射声波的 波长λ在构件上的投影等于墙板弯曲波的波长λB时，墙板振动最大，透 声最多，这时透射的声波以几乎不变的声强向相同方向传播，隔声量显 著下降，不再遵守质量定律，这种现象称为吻合效应
平均透声损失（平均隔声量，TL ）：工程中常用
125、250、500、1000、2000、4000六个倍频程隔声量 的算术平均值来表示材料的隔声能力，叫平均透声损失。
实际工程中，也用500赫兹时的隔声量代表材料的平均隔声量。 TL500
2、隔声指数：用于评价隔墙的隔声性能的指标
如何确定隔墙的隔声指数（Ia） ？（ISO建议的方法）
f入射＞ 2 fc，，隔声量较大
对于轻质结构（m＜30公斤/米2），应避免产生共振， 提高隔声效果？
增加两层之间的距离
贴涂阻尼材料，以降低固有频率
在空气层中，悬挂和填充吸声材料（高频音），隔声 能力提高5~8分贝 双层结构的材质不同时，轻质层面对着噪声源
避免“声桥”现象产生
什么是“声桥”？
在施工中，将砖头、碎石等丢在夹层中间，形成双层 结构的刚性连接，会将振动能量由一层传到另一层，
E入 = EA + Er + Eτ
透声系数τ：
反射声能 Er
吸收声能 EA
E E入
τ＜1， τ越小， 材料的隔声性能越好
有限元第六讲 动力学分析
5.1.2谐响应分析
谐响应分析是用于确定线性结构在承受随时间按正弦(简谐) 规律变化的载荷时的稳态响应的一种技术。分析的目的是计 算结构在几种频率下的响应并得到一些响应值(通常是位移) 对频率的曲线，从这些曲线上可找到“峰值”响应并进一步 查看峰值频率对应的应力。
这种分析技术只计算结构的稳态受追振动，发生在激励开 始时的瞬态振动不在谐响应分析中考虑。作为一种线性分析， 该分析忽略任何即使己定义的非线性特性，如塑性和接触 (间隙)单元。但可以包含非对称矩阵，如分析在流体一结构 相互作用问题。谐响应分析也可用于分析有预应力的结构， 如小提琴的弦(假定简谐应力比预加的拉伸应力小得多)
MassMatrix Formulation[LLIMPMIL]：使用该选项可以选 定采用默认的质量矩阵形成方式(和单元类型有关)或集中质 量阵近似方式，建议在大多数情况下应采用默认形成方式。
PrestressEffectsca／culation[PSTRES]：选用该选项可以计 算有预应力结构的模态。默认的分析过程不包括预应力，即 结构是处于无应力状态的。
求解结构的前几阶模态，以了解结构如何响应的情形。该方法采用集中 质量阵(LUMPM，ON)； Reduced(Householder)method：使用减缩的系统矩阵求解，速度快。但 由于减缩质量矩阵识近似矩阵，所以相应精度较低； Unsymmetric method：用于系统矩阵为非对称矩阵的问题，例如流体一 结构相同作用； Damped method：用于阻尼不可忽略的问题； QR Damped method：采用减缩的阻尼阵计算复杂阻尼问题，所以比 Damped method方法有更快的计算速度和更好的计算效率。
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图 5.3-4
A．甲的振幅较大，且振动频率为 8 Hz
B．甲的振幅较大，且振动频率为 9 Hz
C．乙的振幅较大，且振动频率为 9 Hz
D．乙的振幅较大，且振动频率为 72 Hz 2．双缸洗衣机正常脱水工作时非常平稳， 切断电源后，洗衣机的振动越来越剧烈，然后 振动逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的 是（ A D ）
一、阻尼振动与受迫振动
1.阻尼振动 在振动过程中，由于阻力的作用振幅越来 越小，直到振幅为零，结束振动，这样的振动 称为阻尼振动。
2.改变阻尼振动的形式 （1）增大阻尼震动 例如机床底座下面垫橡 胶、弹簧减震，自行车车座下装减震弹簧
（2）减小阻尼振动 例如荡秋千、振动筛、 电铃等需不断给它们一个周期性的外力。
图 5.3-1 共振振幅与驱动力频率关系图像
2.共振的危害 （1）1906 年沙皇俄国骑兵过爱纪毕特桥时，因共 振大桥坍塌事件。
( 2) 1940 年美国的塔科马海峡大桥被强度不强 的大风吹塌事件，因为风的频率与大桥的频率接近。
图5.3-2塔科马海峡大桥共振坍塌
(3) 1989 年，墨西哥大地震中，7～15 层楼 层房受到破坏最严重。因为地震波的频率与这些 楼房的频率相同。
4.有害共振的消除 利用改变驱动力的频率使其与系统的固有频率 差别变大的方法来消除不利共振的影响。
练习
1.如图 5.3-4 所示，把 两个弹簧振子悬挂在同一支 架上，已知甲弹簧振子的固 有频率为 8 Hz，乙弹簧振子 的固有周期为 72HZ，当支 架在受到竖直方向且频率为 9HZ的驱动力作用下做受迫 振动时，则两个弹簧振子的 振动情况是（ B）
3.受迫振动 系统在驱动力作用下的振动，称为受迫振动。
受迫振动是阻尼振动和驱动力引起的振动的 叠加。开始时，振动是紊乱的，经过一段时间， 阻尼振动消失，系统完全按驱动力的规律振动， 所以，稳定的受迫振动的频率等于驱动力的频率。
二、共振
1.共振 当驱动力的频率等于（或十分接近）系统的固 有频率时，振动的振幅出现极大值的现象，称为共振。 如图 5.3-1 所示。
D．各摆的振动周期与 a 摆相同
三、共振的利用
1.共振筛 主要是利用使偏心轮转动的频率与筛的固有 频率相用打桩机锤击的频率与管柱的固有 频率相同，使管柱发生共振的原理工作的。
3.测机器的转速 让转动的机器与测速机紧密接触，机器的转 动会引起测速机簧片的轻微振动，与机器转动频 率相同的簧片发生共振，振幅最大，从而测出机 器的转速。
5-3 工程实际中的应用
现象与思考 阻尼振动与受迫振动 共振 共振的利用
现象与思考
在 5-1节和 5-2节，我们总是说，“如果忽 略振子和平面之间的摩擦……”，“如果不计摩 擦力的影响，单摆……”，原因是我们研究的简 谐运动是一种理想运动，除了恢复力外，其他力 都不做功，系统的机械能也不会损失，因而振幅 也会保持不变。这样的振动称为自由振动，它会 一直持续下去。但是，在实际的振动过程中，由 于摩擦等原因，系统的机械能总会发生损失，变 得越来越小，这时系统会怎样振动呢？
A．正常脱水时，洗衣机脱水缸的运转频率比 洗衣机的固有频率大
B．正常脱水时，洗衣机脱水缸的运转频率 与洗衣机的固有频率相等
C．正常脱水时，洗衣机脱水缸的运转频率 等于洗衣机的固有频率
D．当洗衣机振动最剧烈时，脱水缸的运转 频率恰好等于洗衣机的固有频率
例题 如图 5.3-3 所示， 在一根张紧的水平绳上，悬挂 有 a、b、c、d、e五个单摆， 让 a 摆略偏离平衡位置后无初 速释放，在垂直纸面的平面内 振动；接着其余各摆也开始振 动。下列关于其余各摆说法中 正确的有（ BD ）
图 5.3-3
A．e 摆振动的周期最大
B．c 摆的振幅最大 C．c 摆动的振幅一定没有 a 的振幅大