一种高科技厂房VC-C防微振构造的设计方法与流程

一种高科技厂房vc-c防微振构造的设计方法
技术领域
1.本发明属于防微振构造技术领域，尤其是涉及一种高科技厂房vc-c防微振构造的设计方法。


背景技术：

2.随着高新技术产业的不断发展，对厂房结构的施工建设也提出了更高要求，其原因在于相关仪器、设备等需要在近似无振动的环境中才能更好地工作运行，微小的振动可能会对精密设备的性能和寿命等带来不利影响。因此，对于高科技厂房结构的防微振要求越来越高。
3.vc-c曲线，就是电子工业、纳米实验室及理化实验室等所用精密设备及仪器的容许振值，通过对vc-c曲线的分析，能够很好分析出厂房是否符合防微振等级要求。
4.但是，在实际施工过程中，一般是根据同类项目经验进行相关的防微振设计，其设计一般偏于保守且具有不确定性，无法定量的准确分析厂房是否可以达到vc-c的防微振等级要求。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对上述背景技术中提出的问题，提供一种高科技厂房vc-c防微振构造的设计方法，能够解决常规设计方法的不确定性，准确分析厂房是否可以达到vc-c的防微振等级要求。
6.为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种高科技厂房vc-c防微振构造的设计方法，所述方法包括：结构振动响应分析；模态变化分析；结构振动响应1/3倍频程分析；分析数据，得出结论。
7.作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，在所述结构振动响应分析的步骤中，具体包括以下步骤：输入数据选取：选取一号测点和二号测点无外界干扰时段数据作为输入进行结构振动；振动响应分析：将截取一号测点和二号测点数据输入有限元模型进行动力时程分析，将振动输入数据和提取的结构各层振动响应最大值点进行1/3倍频程分析并与标准限值对比。
8.作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，在所述振动响应分析的步骤中，具体包括以下步骤：输入测点1/3倍频程分析；结构振动响应1/3倍频程分析；
分析数据小结。
9.作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，在所述结构振动响应1/3倍频程分析的步骤中，具体包括以下步骤：一号测点输入结构振动响应；二号测点输入结构振动响应。
10.作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，在所述模态变化分析的步骤中，包括：将结构首层板的厚度由500mm依次减少到400mm、300mm；对结构前六阶的模态频率进行分析统计。
11.作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，在所述结构振动响应1/3倍频程分析的步骤中，具体包括以下步骤：将不同厚度一层板数值模型进行动力时程分析；提取结构各层振动响应较大值点；进行1/3倍频程分析。
12.作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，在所述分析数据、得出结论的步骤中，具体包括以下步骤：分析结构首层板厚度为500mm、400mm和300mm时，首层结构振动响应是否超过vc-c;将超过vc-c，不超足要求的板厚筛除，并对满足vc-c振动要求的板厚进行比较；选出最小的板厚，即为施工成本最低的防微振构造。
13.与现有的技术相比，本高科技厂房vc-c防微振构造的设计方法的优点在于：本发明实施例通过建模分析进行防微振构造设计，改变了常规参照同类项目经验进行设计的弊端，解决了常规设计方法的不确定性，能够准确的分析出厂房是否可以达到vc-c的防微振等级要求。
14.本发明实施例通过将不同厚度首层板数值模型进行动力时程分析，提取结构各层振动响应较大值点，并进行1/3倍频程分析，得出满足vc-c振动要求的最小板厚要求。
15.本发明的设计方法，能够在满足vc-c防微振要求的前提下，最大限度的降低板厚，减少工程造价，具有良好的经济效益。
附图说明
16.图1是本发明提供的一种高科技厂房vc-c防微振构造的设计方法的流程图；图2是一号测点vc曲线图；图3是二号测点vc曲线图；图4是一号测点结构一层最大响应节点vc曲线图；图5是一号测点结构二层最大响应节点vc曲线图；图6是一号测点结构三层最大响应节点vc曲线图；图7是一号测点结构四层最大响应节点vc曲线图；图8是二号测点结构一层最大响应节点vc曲线图；图9是二号测点结构二层最大响应节点vc曲线图；
图10是二号测点结构三层最大响应节点vc曲线图；图11是二号测点结构四层最大响应节点vc曲线图；图12是一层板不同厚度前六阶模态对比图；图13是一号测点结构一层最大响应节点vc曲线图；图14是一号测点结构二层最大响应节点vc曲线图；图15是一号测点结构三层最大响应节点vc曲线图；图16是一号测点结构四层最大响应节点vc曲线图；图17是二号测点结构一层最大响应节点vc曲线图；图18是二号测点结构二层最大响应节点vc曲线图；图19是二号测点结构三层最大响应节点vc曲线图；图20是二号测点结构四层最大响应节点vc曲线图。
具体实施方式
17.以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
18.以下进行结合附图进行详细描述。
19.请参见图1，一种高科技厂房vc-c防微振构造的设计方法，方法包括：s1：结构振动响应分析；进一步地，请参阅图1，在上述步骤s1中，具体包括以下步骤：s11：输入数据选取：选取一号测点和二号测点无外界干扰时段数据作为输入进行结构振动；s12：振动响应分析：将截取一号测点和二号测点数据输入有限元模型进行动力时程分析，将振动输入数据和提取的结构各层振动响应最大值点进行1/3倍频程分析并与标准限值对比。
20.进一步地，请参阅图1，在上述步骤s12中，具体包括以下步骤：s121：输入测点1/3倍频程分析；请参阅图2-图3，其中，图2为一号测点vc曲线图，图3为二号测点vc曲线图。
21.s122：结构振动响应1/3倍频程分析；进一步地，请参阅图4-图11，在上述步骤s122中，具体包括以下步骤：一号测点输入结构振动响应；二号测点输入结构振动响应。
22.其中，图4-图7为一号测点输入结构振动响应：图4为结构一层最大响应节点vc曲线图，图5为结构二层最大响应节点vc曲线图，图6为结构三层最大响应节点vc曲线图，图7为结构四层最大响应节点vc曲线图；其中，图8-图11为二号测点输入结构振动响应：图8为结构一层最大响应节点vc曲线图，图9为结构二层最大响应节点vc曲线图，图10为结构三层最大响应节点vc曲线图，图11为结构四层最大响应节点vc曲线图。
23.s123：分析数据小结:（1）由图2、图3可知，本项目场地振动在vc-e水平；（2）由4-图11可知，以一号测点和二号测点作为振动输入时，除结构首层振动响应
略微超过vc-c外，其他各层节点均满足vc-c振动限值。
24.s2：模态变化分析；进一步地，请参阅表1和图12，在上述步骤s2中，具体包括以下步骤：s21：将结构首层板的厚度由500mm依次减少到400mm、300mm；s22：对结构前六阶的模态频率进行分析统计。
25.其中，表1为一层板不同厚度前六阶模态，图12为一层板不同厚度前六阶模态对比图；根据表1和图12分析可知，当结构首层板厚度由500mm减少至400mm、300mm时，结构的前六阶模态频率随着板厚度变小而降低。
26.阶数300mm400mm500mm10.750.760.8320.790.800.8930.810.830.9342.102.122.2952.282.312.5362.392.432.6873.683.714.2683.803.854.3593.913.974.50104.175.295.54表1s3：结构振动响应1/3倍频程分析；进一步地，请参阅图13-图20，在上述步骤s13中，具体包括以下步骤：s31：将不同厚度一层板数值模型进行动力时程分析；s32：提取结构各层振动响应较大值点；其中，图13-图16为一号测点输入结构振动响应：图13为结构一层最大响应节点vc曲线图，图14为结构二层最大响应节点vc曲线图，图15为结构三层最大响应节点vc曲线图，图16为结构四层最大响应节点vc曲线图；其中，图17-图20为二号测点输入结构振动响应：图17为结构一层最大响应节点vc曲线图，图18为结构二层最大响应节点vc曲线图，图19为结构三层最大响应节点vc曲线图，图20为结构四层最大响应节点vc曲线图。
27.s33：进行1/3倍频程分析：（1）模型前十阶模态频率均随着结构首层板厚度减少而降低。
28.（2）除以二号测点作为输入时结构首层板500mm时首层振动响应比首层板400mm、300mm时大外，其他工况对应的结构振动响应均为400mm、300mm大于500mm，并且在以二号测点作为输入时，首层板为400mm、300mm时结构四层（屋盖）振动响应均超过vc-c。
29.300mm一层不满足vc-c。
30.s4：分析数据，得出结论：根据以上分析，当板厚为300mm时，首层结构振动响应超过vc-c，不满足要求；当板
厚为400mm时，除四层（即屋盖）均满足要求；当板厚为500mm时，满足本项目vc-c要求。因本项目厂房为三层结构，屋面结构无生产工艺要求，即无防微振要求，因此板厚400mm即可满足本项目的vc-c防微振要求，且施工成本最为经济。
31.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高科技厂房vc-c防微振构造的设计方法，其特征在于，所述方法包括：结构振动响应分析；模态变化分析；结构振动响应1/3倍频程分析；分析数据，得出结论。2.根据权利要求1所述的高科技厂房vc-c防微振构造的设计方法，其特征在于，在所述结构振动响应分析的步骤中，具体包括以下步骤：输入数据选取：选取一号测点和二号测点无外界干扰时段数据作为输入进行结构振动；振动响应分析：将截取一号测点和二号测点数据输入有限元模型进行动力时程分析，将振动输入数据和提取的结构各层振动响应最大值点进行1/3倍频程分析并与标准限值对比。3.根据权利要求2所述的高科技厂房vc-c防微振构造的设计方法，其特征在于，在所述振动响应分析的步骤中，具体包括以下步骤：输入测点1/3倍频程分析；结构振动响应1/3倍频程分析；分析数据小结。4.根据权利要求3所述的高科技厂房vc-c防微振构造的设计方法，其特征在于，在所述结构振动响应1/3倍频程分析的步骤中，具体包括以下步骤：一号测点输入结构振动响应；二号测点输入结构振动响应。5.根据权利要求1所述的高科技厂房vc-c防微振构造的设计方法，其特征在于，在所述模态变化分析的步骤中，具体包括以下步骤：将结构首层板的厚度由500mm依次减少到400mm、300mm；对结构前六阶的模态频率进行分析统计。6.根据权利要求1所述的高科技厂房vc-c防微振构造的设计方法，其特征在于，在所述结构振动响应1/3倍频程分析的步骤中，具体包括以下步骤：将不同厚度一层板数值模型进行动力时程分析；提取结构各层振动响应较大值点；进行1/3倍频程分析。7.根据权利要求1所述的高科技厂房vc-c防微振构造的设计方法，其特征在于，在所述分析数据、得出结论的步骤中，具体包括以下步骤：分析结构首层板厚度为500mm、400mm和300mm时，首层结构振动响应是否超过vc-c;将超过vc-c，不超足要求的板厚筛除，并对满足vc-c振动要求的板厚进行比较；选出最小的板厚，即为施工成本最低的防微振构造。

技术总结
本发明属于防微振构造技术领域，尤其是涉及一种高科技厂房VC-C防微振构造的设计方法，所述方法包括：结构振动响应分析；模态变化分析；结构振动响应1/3倍频程分析；分析数据，得出结论。本发明通过建模分析进行防微振构造设计，改变了常规参照同类项目经验进行设计的弊端，解决了常规设计方法的不确定性，能够准确的分析出厂房是否可以达到VC-C的防微振等级要求；同时，通过建模分析进行防微振构造设计，改变了常规参照同类项目经验进行设计的弊端，解决了常规设计方法的不确定性，能够准确的分析出厂房是否可以达到VC-C的防微振等级要求；能够在满足VC-C防微振要求的前提下，最大限度的降低板厚，减少工程造价，具有良好的经济效益。益。益。


技术研发人员：任杰 于仲秋 丁辉 车鹏程 孙梦晓 房林福
受保护的技术使用者：中建八局第四建设有限公司
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/10/15