一种满足高灵敏度微振要求的实验室结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种满足高灵敏度微振要求的实验室结构,其特征在于：采用大直径人工挖孔灌注桩基础型式，且大直径人工挖孔灌注桩上整体浇注混凝土大板，内部的结构梁、板整体通过剪力墙、柱支撑，在实验室内部，对应有微振实验室的部分作为一个结构单元；为实验室提供需求的排水系统、暖通空调系统、供气系统以及建筑的屋盖系统为另一个结构单元，这两个结构单元从基础开始断开，并在对应处形成隔振缝。本专利解决了多、高层建筑如何满足高级别抗微振动的实验室功能要求。建筑结构必须整体从基础隔绝相关振源和严控动力设备的振动，设备的支承面‑‑‑基础板面的振动功率谱密度达到PSD≤1x10‑10g2/HZ，频率范围达到1~200hz；用户单位使用效果良好。

A laboratory structure to meet the requirements of high sensitivity micro vibration

The utility model discloses a laboratory structure which meets the requirements of high sensitivity and micro-vibration, and is characterized in that a large diameter manual hole digging cast-in-place pile foundation is adopted, and a large concrete slab is poured into the large diameter manual hole digging cast-in-place pile as a whole, and the internal structural beams and slabs are supported by shear walls and columns as a whole. The part of the micro-vibration laboratory should be a structural unit; the drainage system, HVAC system, air supply system and roof system that provide the laboratory with the requirements are another structural unit, which is disconnected from the foundation and forms a vibration isolation joint at the corresponding place. This patent has solved how many high-rise buildings meet the laboratory requirements of high level anti vibration. The structure must isolate the relevant vibration sources from the foundation and strictly control the vibration of the power equipment. The vibration power spectrum density of the supporting surface of the equipment is up to PSD < 1x10 10g2 / HZ, and the frequency range is 1 ~ 200hz. The user unit has a good effect.

【技术实现步骤摘要】
一种满足高灵敏度微振要求的实验室结构
本技术涉及一种实验室结构体系，具体来讲是一种满足高灵敏度微振要求的实验室结构。
技术介绍
实验室振动根据来源划分为三类。其中由海浪、潮汐、大气环流、地球转动、地壳变动引起的地表振动，称为地脉动。另一类由厂房内部机械设备输出的振动也构成结构振动的主要来源，这些设备包括：实验室内的暖通空调系统、给排水系统、供气系统和电梯、吊车等。还有就是实验室周围环境的振动源：包括汽车、火车和工业设施等。目前为满足实验室微振要求一般采用的措施是：把有微振动需求设备放置在地面或地下，设置防震沟阻断大地及机械设备的振动；在前一种措施无法满足工艺条件，即防止微振动的设备需要放置在二层或更高的楼层时，一般采用的措施是：加大楼层的刚度，即加密、加大框架柱、剪力墙等竖向构件来满足微振动要求，这些方式对本实验室实施起来不可行。本实验室的工艺要求在有微振动的区域能够设置的竖向构件（框架柱、剪力墙）有限，不能采用常规的做法。不能进行局部隔振，必须进行整体隔振，同时地基不在一个基础上。
技术实现思路
因此，为了解决上述不足，本技术在此提供一种满足高灵敏度微振要求的实验室结构，是要解决如何把以上振源产生的振动控制在工艺要求的范围内。本技术是这样实现的，构造一种满足高灵敏度微振要求的实验室结构,其特征在于：采用大直径人工挖孔灌注桩基础型式，且大直径人工挖孔灌注桩上整体浇注混凝土大板，内部的结构梁、板整体通过剪力墙、柱支撑，在实验室内部，对应有微振实验室的部分作为一个结构单元；为实验室提供需求的排水系统、暖通空调系统、供气系统以及建筑的屋盖系统为另一个结构单元，这两个结构单元从基础开始断开，并在对应处形成隔振缝。根据本技术所述一种满足高灵敏度微振要求的实验室结构,其特征在于：实验室靶室一层位于地下10.8m。根据本技术所述一种满足高灵敏度微振要求的实验室结构,其特征在于：大直径人工挖孔灌注桩间距3.5米。根据本技术所述一种满足高灵敏度微振要求的实验室结构,其特征在于：混凝土大板厚度取1.5m。根据本技术所述一种满足高灵敏度微振要求的实验室结构,其特征在于：隔振缝宽度为100mm。本技术具有如下优点：本专利解决了多、高层建筑如何满足高级别抗微振动的实验室功能要求。建筑结构必须整体从基础隔绝相关振源和严控动力设备的振动，设备的支承面---基础板面的振动功率谱密度达到PSD≤1x10-10g2/HZ，频率范围达到1~200hz。用户单位使用效果良好。附图说明图1是本技术平面图；图2是本技术剖面图；图3是本技术图2中隔振缝局部放大图；图4机械设备工作状态大板Z方向加速度功率谱密度；图5机械设备工作状态大板X方向加速度功率谱密度；图6设备工作/关闭状态大板Z方向速度有效值谱；图7设备工作/关闭状态大板X方向速度有效值谱。具体实施方式下面将结合附图1-图7对本技术进行详细说明，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术通过改进在此提供一种满足高灵敏度微振要求的实验室结构,如图所示，可以按照如下方式予以实施；采用大直径人工挖孔灌注桩基础型式，且大直径人工挖孔灌注桩1上整体浇注混凝土大板2，内部的结构梁、板3整体通过剪力墙4支撑，在实验室内部，对应有微振实验室的部分作为一个结构单元5，在地下室内设置相当刚度的柱和墙肢6；为实验室提供需求的排水系统、暖通空调系统、供气系统以及建筑的屋盖系统为另一个结构单元7，这两个结构单元从基础开始断开，并在对应处形成隔振缝8。本技术所述一种满足高灵敏度微振要求的实验室结构,实验室靶室一层位于地下10.8m。本技术所述一种满足高灵敏度微振要求的实验室结构,大直径人工挖孔灌注桩1间距3.5米。本技术所述一种满足高灵敏度微振要求的实验室结构,混凝土大板2厚度取1.5m。本技术所述一种满足高灵敏度微振要求的实验室结构,隔振缝8宽度为100mm。关键指标和方法步骤：本实验室为了满足工艺要求提出“设备的支承面---基础板面的振动功率谱密度PSD≤1x10-10g2/HZ，频率范围1~200hz”。要满足以上要求建筑物需要满足以下必备的条件。一是有防微振要求的实验室，应建在地质条件良好、远离振动干扰的地区。二是如何减少周围环境及隔断建筑内机械设备的振动。一、为远离振动干扰的地区。应避开地震活动频繁地区、断层地带、公路干线、飞机飞行区、铁路沿线、大河流沿岸和湖泊区。为获得该场地的振动响应参数。对该场地进行了，天然地基及人工挖孔桩桩顶，在安静状态及机械设备运行状态的振动响应测试。该场地属中硬场地土。通过分析场地振动响应频谱曲线结论为：该场地环境背景振动较小，比工艺要求的指标低一个数量级；而周围实验室机械设备运转振源影响较大，这些因素导致的振动加速度功率谱密度PSD比1x10-10g2/HZ高出一个数量级，大大超过了工艺要求，必须采取措施进行减振。而桩顶PSD测试值显示，有桩时，垂直方向振动能量峰值降低了90%，水平方向振动能量峰值降低了70%。可见桩基础型式具有明显的振动控制作用。二、防微振结构方案根据工艺要求的振动控制指标，以及对现场振动的测试分析，采用以下防微振设计方案：1、本实验室靶室一层位于地下10.8m，部分置于中等风化砂质泥岩，此土层承载力750~820fak(Kpa)，属于极好土层，达到设计标高的部分以中等风化砂质泥岩作为持力层；没达到的部分，鉴于桩基础型式对控制地表振动具有显著效果，确定采用大直径人工挖孔灌注桩基础型式，桩上整体浇注混凝土大板。桩间距3.5米。为控制基础大板上各点间的相对位移与转动，大板必须具有相当的刚度。同时，考虑其作为振动控制系统的重要组成部分，混凝土大板厚度取1.5m。详见附图1平面图及附图2剖面图。2、鉴于机械设备振动影响为重要干扰因素，需要采取有力措施进行处理。本专利采用以下两个的措施来保证微振要求。a）、有微振实验室的部分作为一个结构单元，靶场地下室顶板是一个薄弱环节，在该处有可能得到放大了的振动响应。因此，在不阻碍激光光路的前提下，在地下室内设置相当刚度的柱和墙肢，确保这块网格板具有足够的刚度。为实验室提供需求的排水系统、暖通空调系统、供气系统以及建筑的屋盖系统为另一个结构单元。这两个结构单元从基础开始断开，详见附图3隔振缝局部放大图，这样各机械设备的振动传至自身的基础上，彻底的隔断机械设备的振动。b）、各相关专业（给排水，采暖通风，气体动力）在设计中选择平衡性能好、惯性力小、带有高效减振装置的设备，并采取对振动控制有利的布置方案（如位置，朝向），进行有效的主动减振。工程实施时，针对选定厂商提供的设备参数进行专门的隔振设计。在机械系统设计中，除考虑设备选择外，还要考虑流程和管道系统的减振，设置管道的柔性连接，并考虑风速和流速的控制。对部分电气设备也需要作振动隔离：变压器------大于100KVA的电力变压器需要采用隔振系统支承。马达/发电机------这类与UPS相关联的设备应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种满足高灵敏度微振要求的实验室结构，其特征在于：采用大直径人工挖孔灌注桩基础型式，且大直径人工挖孔灌注桩（1）上整体浇注混凝土大板（2），内部的结构梁、板（3）整体通过剪力墙、柱（4）支撑，在实验室内部，对应有微振实验室的部分作为一个结构单元（5）；为实验室提供需求的排水系统、暖通空调系统、供气系统以及建筑的屋盖系统为另一个结构单元（7），这两个结构单元从基础开始断开，并在对应处形成隔振缝（8）。

【技术特征摘要】
1.一种满足高灵敏度微振要求的实验室结构，其特征在于：采用大直径人工挖孔灌注桩基础型式，且大直径人工挖孔灌注桩（1）上整体浇注混凝土大板（2），内部的结构梁、板（3）整体通过剪力墙、柱（4）支撑，在实验室内部，对应有微振实验室的部分作为一个结构单元（5）；为实验室提供需求的排水系统、暖通空调系统、供气系统以及建筑的屋盖系统为另一个结构单元（7），这两个结构单元从基础开始断开，并在对应处形成隔振缝（8）。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵振元，何平，刘红英，刘磊，黄华敬，王建生，欧华星，
申请(专利权)人：信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51