苏州电子科技有限公司厂房二层楼板振动测试

1 工程概况及测试目的

苏州电子科技有限公司厂房位于江苏省昆山市，为一栋二层钢筋混凝土框架结构厂房，厂房设备正常工作时对楼板的影响较为明显，产生有感的楼板振动现象。由于建筑物的振动可能会对厂房的结构安全造成影响，同时对建筑物内人员可能造成身体和心理上的危害，为了进一步对厂房结构的安全性进行评价，苏州电子科技有限公司特委托上海宝冶工程技术有限公司对该厂房二层楼板进行振动测试。

2 测试参照规范、标准及依据

(1)《机械振动与冲击 建筑物的振动 振动测量及其对建筑物影响的评价指南》GB/T 14124-2009；

(2)《机械振动与冲击 人体暴露于全身振动的评价》GB/T1344.2-2008；

(3)《机械工业环境保护设计规范》JBJ 16-2000 J61-2000；

(4) 委托方提供的技术资料和测试要求。

3 仪器设备主要技术参数

以下仪器均经过国家法定的计量部门检定，并在有效使用期限内。

3.1  941B型拾振器的主要技术参数如下：

轴向灵敏度：0.3v·s2/m

测量范围：0～20m/s2

频率响应：0.25～100Hz

3.2  INV3020系列高性能数据采集仪主要技术参数如下：

AD精度：24bit

最高采样频率：每通道102.4kHz

并行通道一致性：幅值0.05dB，相位0.1度

24位通道动态范围：120dB(典型值)，110dB(保证值)

输入噪声：0.03mVrms±10V量程

4 测试方法  

为测试苏州电子科技有限公司厂房二层楼板的振动情况，在该厂房B栋、C栋（连体）第二层车间中与委托方协商确定了若干振动监测测点，挑选其中3台振动较明显的生产线上的设备及其邻近楼板作为测试点，分别位于该厂房B栋二层的207生产线、502生产线和 C栋二层的801生产线的设备和楼板上，具体测点布置如图4.1，现场检测照片

 测试数据及分析

5.1 时域数据分析

现场实测得到的三条生产线测点连续采集时得到时程曲线如图5.1~图5.6所示，其中包括设备和楼板上的竖向加速度时程曲线。

经过数据标定和统计分析，各测点设备和楼板的加速度峰值、有效值以及动力系数统计如表5.1和表5.2所示。 其中，动力系数，指楼板最大加速度幅值，指重力加速度，取980 gal。

表5.1 各测点设备竖向加速度最大值、有效值及动力系数

测点	207线（C1-1）	502线（C2-1）	801线（C3-1）
最大加速度幅值（gal）	220.08	237.22	159.55
加速度有效值（gal）	106.18	52.66	32.98
动力系数	1.2246	1.2421	1.1627

表5.2 各测点楼板竖向加速度最大值、有效值及动力系数

测点	207线（C1-2）	502线（C2-2）	801线（C3-2）
最大加速度幅值（gal）	60.82	75.08	56.32
加速度有效值（gal）	8.54	15.14	12.81
动力系数	1.0620	1.0766	1.0574

从时域分析结果来看，三条生产线楼板测点的竖向振动加速度峰值最大为75.08gal，有效值最大为15.14gal，动力系数最大为1.0766，可以得出楼板的整体性是安全的，但在长期振动作用下可能存在疲劳问题。

5.2 频域数据分析

进一步对测试得到三条生产线各测点竖向加速度时程做频谱分析，得到其功率谱如图5.7~图5.12所示。

从频域分析结果来看，由于不同的测点即生产线的动力设备的激励频率和幅值不一样，因此，各测点楼板的竖向振动在各频带的能量分布也不一样。通过各测点设备和楼板的功率谱图比较可知，设备上的振动传递至楼板，绝大多数频段的幅值减小，说明设备底部的橡胶垫有一定的隔振效果。

5.3三分之一倍频程分析

通过对加速度时程数据进行处理，得到各测点设备和楼板的三分之一倍频程（1~80Hz）的加速度振级，如图5.13~图5.18所示。

根据《机械工业环境保护设计规范》（JBJ 16-2000 J61-2000）中规定的车间在昼间和夜间竖向的容许值的限定，做出以下数据评定，结果如表5.3

表5.3  加速度振级评定结果

		振级（dB）	标准振级（dB）	结论
设备加速度振级	207线（C1-1）	86	92	满足
	502线（C2-1）	98	92	不满足
	801线（C3-1）	91	92	满足
楼板加速度振级	207线（C2-1）	77	92	满足
	502线（C2-2）	89	92	满足
	801线（C3-2）	83	92	满足

从表5.3的结果可以看出，502线（C2-1）设备上的竖向加速度振级超出了规定限制，但207线（C1-1）、801线（C3-1）设备上的竖向加速度振级在规定限制之内； 207线（C1-2）、502线（C2-2）、801线（C3-2）楼板上的竖向加速度振级均在规定限制之内。

6 检测结论

本次振动测试结论如下：

（1）根据时域分析结果，3条生产线楼板的竖向振动动力系数最大为1.0762。机械设备造成的楼板竖向振动是安全的，但是楼板在长期振动作用下可能存在疲劳问题，宜进行相关疲劳验算，疲劳应力幅值可取正常使用状态下混凝土应力的20%；

（2）根据频域分析结果，现有的设备基座隔振垫有一定的隔振效果，但801线的50Hz，502线的20~30Hz和207线的70-80Hz振动能量未被有效减弱，建议改进隔振垫性能，进一步减少对楼板振动的影响；

（3）根据舒适度评价结果，设备上三个测点中有一个测点的竖向加速度振级超出了规定限制，二个测点的竖向加速度振级在规定限制之内；但楼板上三个测点的竖向加速度振级均在规定限制之内。