一种大型动力机器基础的地基参振质量分析方法技术

本发明专利技术公开了一种大型动力机器基础地基参振质量分析方法，可以准确的计算得到地基参振质量，满足基础设计和分析的需求。所述方法步骤包括：建立大型动力机器基础结构的有限元模型；建立实体地基的有限元模型；建立离心机基础结构和地基土体的耦合关系；设置实体地基土体外侧人工边界；分别设置有质量地基模型和无质量地基模型；构建一段白噪声时程荷载；基于无质量地基模型，开展白噪声激振的动力时程计算；基于有质量地基模型，开展白噪声激振的动力时程计算；分别将有无质量地基模型白噪声激振得到的振动位移响应进行频谱分析，得到峰值频率；根据有无地基质量模型分别得到的峰值频率计算地基参振质量。频率计算地基参振质量。频率计算地基参振质量。

【技术实现步骤摘要】
一种大型动力机器基础的地基参振质量分析方法


[0001]本专利技术涉及土木工程中的大型动力机器基础振动分析
，尤其涉及一种大型动力机器基础的地基参振质量分析方法。

技术介绍

[0002]随着工业技术和社会经济的高速发展，越来越多的大型动力机器逐步投入应用，如超大型土工离心机、高转速汽轮机、超高压压缩机等。大型动力机器运行需要一个稳定的基础支持，在动力荷载作用下，基础的振动问题研究不容忽视。
[0003]目前对于大型动力机器基础振动特性的分析研究，主要有以下两种传统的经典理论体系。第一种是以D.D.Barkan为代表的学者提出的“质量
‑
弹簧
‑
阻尼”理论，该理论假定基础为仅有质量的无弹性刚体，地基为无质量的弹簧和反映体系阻尼效应的阻尼器，采用集总参数模型分析体系的振动。第二种是E.Reissner等提出的弹性半空间理论，该理论假定地基土为均质的、各向同性的弹性半空间体，刚性基础置于弹性半空间体的表面，以弹性波动理论进行分析。
[0004]目前我国采用的《动力机器基础设计规范》GB5004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型动力机器基础的地基参振质量分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：建立大型动力机器基础结构的有限元模型；步骤2：获取地基详细勘测数据，建立实体地基土体的有限元模型；步骤3：建立大型动力机器基础结构和地基土体的耦合关系；步骤4：实体地基土体模型外侧构建粘弹性人工边界；步骤5：将原地基土体的有限元模型定义为有质量地基模型A，根据原地基土体的有限元模型构建无质量地基模型B；步骤6：基于无质量地基模型B开展模态分析，得到大型动力机器基础在考虑实际地基土层弹性作用下各阶模态的振型和自振频率；步骤7：构建一段白噪声时程荷载；步骤8：基于无质量地基模型B，开展白噪声激振的动力时程计算；步骤9：将白噪声激振得到的振动位移响应进行频谱分析，得到峰值频率，并与所述步骤6模态分析得到的各阶模态自振频率对比，校核自振频率相对偏差，验证模型合理性；步骤10：基于有质量地基模型A，开展白噪声激振的动力时程计算；步骤11：将有质量地基模型A白噪声激振得到的振动位移响应进行频谱分析，得到峰值频率；根据有质量地基模型A和无质量地基模型B分别得到的峰值频率计算地基参振质量；步骤12：重复步骤8
‑
11，计算各阶模态的地基参振质量。2.根据权利要求1所述的大型动力机器基础的地基参振质量分析方法，其特征在于，所述步骤2中，实体地基土体在水平和竖向的延伸范围，取值遵循如下原则：在水平延伸方向，大型动力机器基础结构外侧到实体地基外侧的距离L不小于基础的等效边长R，即L≥R；其中，对于底面积为圆形的大型动力机器基础结构，R取直径；对于底面积为正方形的大型动力机器基础结构，R取边长；对于底面积为矩形的大型动力机器基础结构，式中A为基础底面积；在竖向延伸方向，基础底面至实体地基底面的距离，不小于基础的埋深H。3.根据权利要求1或2所述的大型动力机器基础的地基参振质量分析方法，其特征在于，所述步骤2中，实体地基按照实际土层分布特征分层建模，考虑各土层的层厚及埋深，所述的实体地基的土体材料参数包括动弹性模量E
d
、动泊松比μ
d

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸿振，张春生，周勇，封磊，郭德昌，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：