振动在工程中造成的问题及其防治
简析桩基施工振动的防治方法

简析桩基施工振动的防治方法随着现代工程规模越来越大,机械作业也越来越多,施工振动造成的振动危害以及噪声污染等问题得到人们越来越多的重视。
在实际桩基施工当中,尤其是城市当中,桩基施工振动引起的纠纷较为普遍,不仅降低了周围群众的生活质量,也影响了施工进度。
因此,做好桩基施工振动的控制,降低其对周围环境产生不良影响,是当前桩基施工的重要要求。
一、桩基施工振动对周围环境的影响分析(一)桩基施工振动对周围环境产生的振动危害在桩基施工过程当中,施工机械本身具有一定冲击频率,这种振动频率会在打桩时形成振动波,并向周围环境中扩散。
由于打桩冲击过程的时间间隔是固定的,形成的振动波也具有一定规律,在土壤中会形成规律的传播图形,由于打桩过程需要较长施工时间,延长了振动影响的时间。
桩基施工振动危害主要体现在对周围建筑物的损害当中,具体是由两方面原因引起的,一是在桩基施工振动作用下,建筑结构会受到一定压力,出现变形,当变形量超过建筑结构的极限值时,就会发生永久性结构损害,比如地基下沉、墙皮龟裂或脱落等;尤其是当振动频率接近于建筑结构频率时,这种结构损害会更加严重,甚至是造成建筑物倒塌[1]。
二是振动在遇到建筑物结构基础的地质条件相对较差的情况时,会造成基础的不均匀沉降,进而导致建筑物发生裂缝、倾斜等问题。
(二)桩基施工振动对周围环境产生的噪音污染在桩基施工当中,施工机械与桩体之间的碰撞会产生剧烈声响,也就是噪声,通常而言,桩基施工的噪声能够达到120分贝以上,远远超出了人们正常能够忍受的最高噪声值——85分贝。
由于工程桩基的施工是一个长期、持续性过程,一根桩基需要上百次乃至上千次的锤击,其产生的噪声量十分之大、持续时间也较长,会对周围人们的身心健康产生严重影响,不仅会引起人们烦躁情绪,降低学习工作效率,也会降低人们休息质量。
此外,桩基施工振动在顺着土体传播时,建筑物基础、门窗以及地下管道等也会被激起振动,形成辐射噪声,进一步加强了噪声危害。
工程设计中常见的振动危害及防治

工程设计中常见的振动危害及防治茅玉泉北方设计研究院050011(石家庄)提要:本文根据工程设计和生产过程中经常遇到或发生的振动问题,分析了其振源特性,阐述了危害建筑结构安全和生产、工作、生活的现状,提出了防振设计和处理振动问题的有效治理措施。
在工程设计中,应充分考虑各类机械设备在生产过程中出现的振动及其危害,以免影响到建筑结构的寿命和安全,影响到精密设备和精密仪器、仪表的加工、计量与检验,影响到人们正常生产、工作和生活的环境。
以往工程设计中曾对振动危害和防治作过许多工作,但由于认识不够或考虑不周,曾发生过许多振动影响问题。
因此,在工程设计中尚需认真地对待这些常见的振动危害,妥善的采取相应的措施加以解决;对生产中存在的振动影响和危害,要及时予以治理,从而确保正常使用。
这是设计中需要解决的一个重要课题。
一、振源分析在工业生产中,经常发生振动影响、恶化环境的有三类振源。
第一类是瞬态性振源。
其中主要有锻锤、水爆清砂、落锤和压力机(冲床)等,这些振源属冲式撞击,振源振动能量很大,其频谱带较宽,影响范围很广。
例如≥750kg 气锤,锤基振幅可达到50~300μm,1~16T锤,锤基振幅可达100~1200 μm;压力机基础振幅可20~400μm。
是发生振动危害最突出的振源。
第二类是稳态性振源。
主要有空压机、振动筛,以及制冷压缩机(冷动机)、发电机、发动机、风机和水泵等,这些振源属有规律周期性反复作用。
其中空压机振动能量较大(60~100/8空压机基础振幅达20~100μm以上),频率较低(5~8HZ),振动衰减较慢,影响范围较广;振动筛直接悬挂支承在结构上,动力影响很大;冷动机、发电机、发动机等振源的振动能量较小,如冷冻机基础振幅只有5~10μm,但频率较高,振动衰减较快,影响范围也较小,但当布置在楼层上时,特别是冷冻机、风机往往因空调需要布置在靠近精密设备,其影响不能忽视。
第三类是随机性振源。
主要有火车、汽车、吊车和车床类,这些振源因受概率支配,其振动过程则假设为平稳的各态历经的随机过程。
打桩振动分析及防治措施

打桩振动分析及防治措施集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-打桩振动分析及防治措施摘要通过分析研究打桩振动机理、打桩振动对周围建筑物产生的不良影响,提出施工中应采取的防治措施,以期有效地预防和减轻打桩振动影响。
关键词打桩振动振动影响防治措施1引言桩基础是常见的基础形式,它解决了建筑物软土地基容易产生过大沉降和不均匀沉降等问题。
预制桩因施工快速方便、质量容易保证、适宜于极软弱地基等优点经常被采用,常用的预制桩有混凝土方桩、PHC管桩及钢管桩等。
桩基础的施工通常都离不开振动型机械,桩锤对桩身的冲击不但产生噪声,而且引起桩身及桩周围附近土体的强烈振动,这种振动以弹性波的形式向更远范围的土体扩散传播,造成打桩区及其邻近土体的水平位移和竖向位移,对周围建筑物产生损伤,影响建筑物的安全和正常使用,对地下管线的正常使用和安全造成影响,对人们的正常工作、生活造成严重影响。
2打桩振动机理分析打桩振动是一种脉冲衰减的瞬间锤击强迫振动,振动波向四周辐射,形成了振动影响场,其等振线呈封闭环形,类似平静湖面投入一石子,形成涟漪,逐渐散开、消失。
打桩时,锤击能量只有很小的一部分损失在锤垫和桩垫的压缩及桩的弹性变形和桩与土的摩擦上,大部分打桩能量通过桩尖和桩侧向外扩散、传递振动,能量转化为体波(压缩波、剪切波)和面波(瑞利波)传到土里,首先压缩波到达,剪切波次之,瑞利波后到,振动能量压缩波占7%,剪切波占26%,瑞利波占67%,且体波衰减比面波快。
面波是影响振动程度的主导波,并且随着距离的增加而影响增大。
在离振源一定距离以外,对于位于或接近于地面的建筑物及其基础,面波在振动中起主导作用。
随着桩入土深度的增加,打桩振动在地面的影响范围也增大。
由于打桩是连续施加的,具有一定振幅的振波叠加使土体孔压增加,总应力增大,应变能累积加大,从而引起地面建筑物的振动烈度增大,出现地面隆起、变形和位移等现象。
汽轮机运行中的振动问题防治处理

汽轮机运行中的振动问题防治处理摘要:现阶段,随着我国社会的不断发展,极大地推动了我国发电行业的发展。
但是,在我国经济与科技迅猛发展的社会背景下,对于汽轮机有了更高层次的要求和标准,这是现代化社会下的必然趋势和必然结果。
汽轮机在运行过程中的振动问题是引发汽轮机故障、降低工作效率的重要因素。
为避免汽轮机振动带来的危害提高汽轮机工作效率,从汽轮机振动原因进行分析,提出汽轮机运行中的振动防治处理,为汽轮机平稳运行提供了可靠保障。
关键词:汽轮机运行;振动问题;防治处理引言随着我国电力工业的迅猛发展,其他工业也得到了飞速的发展,从而推动了国家的现代化进程。
异常振动是电厂汽轮机的一种常见故障,它将直接影响到机组的工作效率和工作质量,从而造成电力公司的经济损失,甚至造成电力系统的不正常运行,从而影响到人们的正常工作和生活。
在发电系统中,发电机起动过程失效是一个非常常见的问题,也是一个很难处理的问题。
作为能源转化的重要动力设备,在日常工作中出现的异常振动是最突出的问题。
引起汽轮机异常振动的因素多种多样,对其进行故障分析具有很高的专业性,对汽轮机的不正常振动进行有效的处理,做好故障原因的分析和处理,能保证机组的正常工作。
1汽轮机设备的相关概述现阶段,汽轮机故障在实际的操作过程中十分常见,从故障原因角度来看,主要是由于工作人员操作不当或者自身故障两大方面。
因此,在实际的汽轮机运行过程中,必须进一步加强零部件的检查和危险评估,找出故障原因,对症下药,并进行定期的维修与养护,全面加强、完善和落实故障检修工作,从而更好地保障汽轮机的正常运行。
然而,汽轮机在很大程度上与电厂机组安全顺利运转有着直接性的联系。
从汽轮机的工作原理角度来看,主要是将其他能量通过旋转式的动力机械转化为机械功。
汽轮机主要特点包括高压、高转速、高温,动静间隙极其小,结构复杂精密等。
与此同时,据可靠资料表示,在实际的汽轮机的各类事故原因中,超速所占比例和严重性最大。
建筑行业安全规范防止施工现场振动危害的措施

建筑行业安全规范防止施工现场振动危害的措施随着建筑行业的发展和城市建设的快速推进,施工现场振动危害成为一个日益突出的问题。
施工现场振动对周围环境和工人的安全造成了一定的威胁。
为了有效预防和控制施工现场振动危害,建筑行业需要遵守一系列安全规范,并采取相应的措施。
本文将介绍建筑行业安全规范以及防止施工现场振动危害的措施。
一、建筑行业安全规范为了保障建筑工地的安全和减少施工现场振动对周围环境的影响,建筑行业制定了一系列安全规范。
这些规范涵盖了施工现场设备的选择和使用、振动监测和评估、振动对周围环境的影响等方面。
1. 设备选择和使用规范建筑行业规定,施工现场需选择低振动设备。
在选用设备时,应考虑设备产生的振动频率和振动强度,并选择符合标准要求的设备。
同时,施工设备的操作员需要经过专业培训,熟悉设备的操作规程,以减少操作不当导致的振动危害。
2. 振动监测和评估规范根据建筑行业安全规范,施工现场应进行振动监测和评估。
监测可以通过安装振动传感器和仪器设备来实施,以记录和分析施工现场的振动情况。
评估则可以通过对振动数据进行分析和比对,评估施工现场振动对周围环境和人员的影响程度。
3. 振动对周围环境的影响规范建筑行业规定,施工现场的振动对周围环境的影响应处于可接受范围内。
在施工过程中,需要采取措施减少振动对周围建筑物和地下管线的影响,避免破坏和损害。
对于振动较大的施工场地,应采取隔振措施,如在建筑物周围设置缓冲带、使用隔振材料等,以减少振动传播。
二、防止施工现场振动危害的措施除了遵守建筑行业的安全规范外,还需采取一系列措施来防止施工现场振动危害。
1. 合理施工方案制定合理的施工方案是防止振动危害的前提。
施工方案应充分考虑振动的产生和传播机制,合理安排施工工序和时间,避免振动对周围环境和人员的不良影响。
2. 安全培训和意识加强施工人员的安全培训和意识教育是防止振动危害的重要措施。
施工人员应了解振动危害的特点和控制方法,熟悉安全规范并遵守。
工程作业中的八个机械振动安全措施

案例一:某工程作业中的振动筛安全措施
要点一
总结词
要点二
详细描述
严格控制振动筛的振动频率和振幅,确保设备运行稳定。
在某工程作业中,为了确保振动筛的安全运行,采取了以 下措施:首先,对振动筛的振动频率和振幅进行了严格的 控制,防止设备因过度振动而发生故障;其次,定期对振 动筛进行检查和维护,确保设备处于良好的工作状态;此 外,还加强了对操作人员的培训,提高他们对振动筛的操 作技能和安全意识。
及时处理设备故障
01
02
03
操作人员应随时关注设 备的运行状态,发现异 常应及时停机检查。
对于常见的故障,操作 人员应掌握基本的排除
方法。
对于重大故障,应联系 专业人员进行维修,不
得擅自拆解设备。
加强安全防护装置的维护与更新
安全防护装置是保障 操作人员安全的重要 措施,应定期进行检 查和维护。
在选购新的机械振动 设备时,应优先选择 配备完善安全防护装 置的设备。
振动设备定期检查
总结词
定期检查是预防振动设备故障和确保安全的重要环节。
详细描述
制定合理的定期检查计划,对振动设备的关键部位进行详细检查,如轴承、齿轮、减震器等。对于发 现的问题应及时处理,并做好设备的维修和保养工作,确保设备处于良好的工作状态。
振动设备故障预防与处理
总结词
有效的故障预防与处理是保障振动设备安全运行的必要措施。
详细描述
建立完善的故障预防与处理机制,对常见的故障进行分类和总结,制定相应的预防措施 和应急预案。同时,加强设备的监测与预警系统建设,提高故障发现和处理的及时性。
振动设备操作人员培训
总结词
对操作人员进行专业培训是提高其安全 意识和操作技能的重要途径。
企业振动防治方案

企业振动防治方案背景在工业生产和建筑施工中,振动是常见的问题。
虽然振动是正常的物理现象,但是过度的振动会对设备、建筑结构和员工的健康产生影响,甚至对环境产生负面影响。
因此,为了确保工业生产和建筑施工的安全性和稳定性,必须采取一系列措施来控制和减少振动的影响。
振动的危害振动会产生噪音和震动,对人体健康和环境产生负面影响。
振动长期存在,对人体产生危害,其主要表现为:听力下降、手脚发麻、头晕目眩、心脏病以及其他健康问题。
同时,过度的振动也会影响设备、建筑结构的正常运行。
振动防治方案根据振动的特点采取措施根据振动的特点,我们可以采取一些措施来控制或减少振动的危害。
1.振动的频率振动的频率对其危害有很大影响。
因此,在工厂的生产线或施工现场,可以通过更换高质量的零部件和采用科学合理的加工技术来减少低频振动。
2.振动的幅度振动的幅度会导致建筑物或设备产生破坏,因此需要采取避震措施。
对于建筑物,可以采用软管隔离器等避震装置来减少振动。
对于机器设备,可以通过加装减震装置或减少转子不平衡来减少振动。
3.振动的传播途径振动的传播途径很重要,因为不同于空气传播的声音,振动在物体之间的传递是通过结构介质传播的。
因此,应该采用吸声装置,如吸声垫、隔墙等,来减少振动的传播。
通过工程设计减少振动在工程设计中,采取合理的设计可以在不影响生产和施工效率的情况下减少振动的危害。
1.在建筑布局中采用对称结构。
对称结构是一种能够抵消振动的结构形式。
在建筑的设计中,应该选择和应用对称结构来减少振动对建筑物结构的破坏。
2.优化机器设备的布局。
机器设备的布局对减少振动方面起着重要作用。
对于振动较大的设备,应该选择合适的支撑方式以及合适的布局方式来减少振动。
建立振动监测系统建立振动监测系统,可以及时发现和处理威胁安全的振动。
1.建立实时监测系统。
通过实时监测,可以实时掌握设备的运行情况,及时发现运行中的问题并进行处理。
2.建立数据记录与分析系统。
探析工程力学中的颤振问题与防治方法

探析工程力学中的颤振问题与防治方法引言:工程力学是研究工程结构在外力作用下的力学性能和变形规律的学科。
颤振作为工程力学中的一个重要问题,一直以来备受关注。
本文将探析工程力学中的颤振问题,并介绍一些防治方法。
一、颤振问题的定义和影响颤振是指结构在特定频率下受到激励后发生的不稳定振动现象。
当结构的固有频率与外界激励频率接近或相等时,颤振现象容易发生。
颤振会导致结构的破坏,甚至引发灾难性后果。
例如,桥梁的颤振可能导致桥梁的坍塌,风力发电机的颤振可能导致叶片的断裂等。
二、颤振问题的成因颤振问题的成因主要有两个方面:结构固有频率和外界激励频率的接近以及结构的失稳。
1. 结构固有频率和外界激励频率的接近当结构的固有频率与外界激励频率接近时,会引发共振现象,从而导致颤振。
共振现象是指在一定频率下,结构受到的激励振幅增大,进而引发颤振。
2. 结构的失稳结构的失稳是指在受到外界激励作用下,结构的位移或应力超过其承载能力,从而导致结构的颤振。
失稳可能是由结构自身的设计缺陷、材料强度不足等因素引起的。
三、颤振问题的防治方法为了解决颤振问题,工程师们提出了一系列的防治方法。
下面将介绍几种常见的方法。
1. 结构参数优化通过对结构的参数进行优化设计,可以改变结构的固有频率,从而避免与外界激励频率的接近。
例如,在桥梁设计中,可以通过调整桥梁的刚度、质量等参数来改变其固有频率,从而避免颤振的发生。
2. 阻尼措施阻尼是指通过在结构中引入一定的能量耗散机制,减小结构的振幅,从而抑制颤振的发生。
常见的阻尼措施包括粘滞阻尼器、液体阻尼器等。
这些阻尼器能够吸收结构的振动能量,从而减小结构的振幅,提高结构的稳定性。
3. 主动控制技术主动控制技术是指通过在结构中引入主动控制装置,实时调节结构的刚度和阻尼,从而抑制颤振的发生。
主动控制技术可以根据结构的实时响应情况,自动调整控制参数,提高结构的稳定性。
例如,在高层建筑中,可以通过在结构中安装主动控制装置,实时调节结构的刚度和阻尼,从而抑制风振引起的颤振现象。
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振动在工程中造成的问题及其防治
摘要
本文简单概括总结了振动在工程中所引起的危害建筑结构安全
和生产、工作、生活的问题,并根据分析振动的特性而提出一些简
要的防振措施。
关键词
振动、建筑结构安全、精密设备、健康、振源、振动输出、振
动输入
引言
在生产生活中,各类机械设备在工作时会产生振动,而这些振
动会对人们的正常生活及安全产生威胁。
它具体会影响到建筑结构
的寿命和安全,会影响精密设备和精密仪器的精确性,同时也会影
响到人类正常生产、工作和生活的环境。
由于以往人们对振动的认
识不足与考虑不周导致振动是造成工程问题的重要因素之一。
由此
可见,振动在工程设计中是一个不可忽略的问题,我们应该认真研
究其规律及其影响,及时采取措施预防整治其造成的危害与影响,
保证人们的正常生活。
正文
1.振动引起的常见问题
1.1影响建筑结构的安全
振动最常见的危害之一就是会影响建筑结构的安全。
由于机械
设备运转过程中会产生不平衡扰力,建筑结构在动荷载作用下,将
引起构件的动应力,动力疲劳,应力集中,整体或局部的动力稳定
等一系列问题。
建筑结构在振动的环境下会产生基础下沉或不均匀
下沉,墙体、构件出现裂缝,建筑物倾斜等现象,甚至会发生局部
损坏。
同时振源还会引起梁、柱、墙围护结构以及装饰板的裂缝;引
起屋架斜拉杆,上弦端节点,特别是端节点虎口处应力集中而出现
的裂缝;引起构件连接处松动、掉物、甚至破坏,引起焊接(或因
存在缺陷)应力集中而破坏;引起管道接头松动或断裂,造成漏油、漏气和漏水。
另外,结构在动荷载作用下,其反复效应将引起疲劳,影响程
度与材料、应力幅度,疲劳次数有关,最大可达动应力的三倍之多。
动力疲劳作用下,所引起的局部损坏,会导致内力重分布,严重时
将促使结构整体性损坏。
1.2引起精密设备的正常使用
振动还会降低精密仪器的加工精度,降低精密仪表的测示检验
和计量精度,降低精密设备的使用寿命,严重时还将造成精密设备
的损坏。
各类精密加工设备,对不同加工精度有其不同的允许振动要求,其允许振动速度控制指标一般在0.03mm/s~1.5mm/s范围内。
当外
界振动超过其允许振动速度的控制指标,就会对产品的光洁度、波
纹度、不圆度、垂直度或尺寸精度的累积误差等发生不良的影响。
同时各类精密计量、理化分析及其他仪器、仪表,均有其相应
于正常检验测出时的振动条件,其允许振动速度控制指标一般也是
在0.03mm/s~1.5mm/s范围内。
当外界振动超过其允许振动控制指
标时,则精密仪器、仪表的检验测示和指示(或指针)系统会发生
晃动或颤动,致使无法判定指示值,造成检验测示系统误差,继而
会无法工作。
严重时会降低检验精度和使用寿命,甚至造成刀口损坏,指针失灵,内部机构松动或损坏而导致报废。
因此,许多工厂在生产过程中,会特意将精磨加工设备,
精密仪器、仪表与有影响的振源设备错开使用,或改在夜间使用,
有的甚至迁走,以免造成损害。
1.3影响人们的身心健康
据调查,在不同的时间内,根据生理特征,人们能承受的振动
是有限的,一旦超过承受范围,振动将会给人们的健康带来危害,
特别是当外界振动的干扰频率与人体某部位固有频率接近或一致而
发生共振,它将致使人们难受,情绪不安,心情烦躁,精神分散。
人类在长期有害振动条件下生产、工作和生活,还会造成“振动病”。
2.防治工程振动问题的措施
2.1合理布置振源
工程设计时,首先要根据生产的可能性,尽量将较大振源和有
精密要求的部分分区分离。
然后根据振源设备运行的特点,将同类
设备布置成反对称的格局,避免同类设备多台运行时处于同向、同
步状态,以便使其振动在不同相位上互相起到抵消作用。
同时尽可
能把振源设备的旋转运动方向和水平往复运动方向不对准精密设备,并与支承结构刚度大的方向一致。
2.2减少振动输出
所谓的减少振动就是指设法减少振源振动产生的能量,一般常
用以下两种方法。
1、选择动平衡性能好的设备,定期维修或更换
设计时,首先要注意到选用动平衡性能好的机械设备,它扰力小,输出的振动能量也会小。
使用中要定期维修,有利于调整平衡
性能。
2.刚性减振
刚性减振就是提高振动设备支承结构(包括基础)刚度和整体性。
从而减小振源振动的输出。
通常有以下两个措施。
(1)提高结构刚度
一般多采取增加构件断面,或减小结构跨度,从而提高支承结
构的自振频率,来增强支承结构的刚度。
(2)提高地基基础刚度和整体性
为了减少机械设备基础的振动,设计时可以考虑提高地基基础
的刚度。
增强地基基础刚度的办法,一般可采用硅化或灌注水泥浆
胶结松散地基;在基础周边打桩;加大设备基础底面积;加深基础
或加强地面与设备基础上部的整体联接,均能在一定程度上达到提
高地基刚度的目的。
2.3减少振动的输入和放大
任何区域的精密设备,都可能受到某些振源通过支承结构和土
质介质传递而发生的振动干扰影响,当不可能消除外界振动影响时,有必要采取振动输入措施的消极隔振,使之满足精密设备正常使用
的要求。
一般有以下几种措施。
1.远离振源。
如果高精密设备在使用过程中受振后发生无法正常工作时,亦可通过普测找到一个振动最小的区域,迁移到该区域内设置,从而满足使用精度要求。
2.增大地面刚度和质量。
则可将混凝土地面设计成厚地面,并与建筑物设缝加以分开,使精密设备间的地面形成一个大块体的刚性质量,利用地面刚度的增大和大质量的惯性作用,减小外界振动影响。
3.设置防振沟。
防振沟可以设置在精密设备间的周围,亦可设置在精密设备基础的四周,但防振沟的深度必须超过干扰振动波长的2/3以上,才能起到较好的减振作用。
4.隔离输入振动
精密设备无法避开有影响的振源时,可对不同特性的振源干扰采取相应的隔振措施,有效地吸收外来振动能量的输入,如采用隔振器、防振垫隔振。
隔振设计时,必须经过严格的计算,否则不但起不到减振作用,反而可能增大振动影响。
结语
我们作为未来的工程师要客观的认识到振动带来的诸多问题,而且要认真研究有关振动的知识,在以后的工程设计中要充分考虑减振问题,采取有效的防振、减振措施,已达到工作、学习和生活的正常条件。
参考文献
1.《工程中的振动问题》(PPT),百度文库。
2.《振动案例分析》(PPT),百度文库。
3.《工程振动问题的分类及若干核心问题》,胡海昌。
4.《工程中的管道振动问题》,党锡淇、黄幼玲。