場地微振動測試
場地微振動是指由于氣象、海浪、地下構造等自然震源或交通、機械等人為振源所引起的,由四面八方各種無定向振源激發的各種波隨機集合而成的地球表面的固有微振動。場地微振動測試,就是用儀器記錄建筑場地上微振動時程曲線,并通過頻譜分析,測出其主導周期——卓越周期和振幅。場地微振動時的時程曲線、頻譜曲線、卓越周期和振幅是高層建筑或對振動敏感的建筑抗震設計的重要基礎資料。
上海較早開展場地微波振動測試的單位是上海市地震局和上海勘察院。80年代,上海地震局曾為寶鋼、吳涇化工廠等重點工程,進行場地微振動測量,提供了卓越周期和振動幅值等抗震設計所需的參數。1990年7月,上海勘察院在漕河涇臺商工業城服務樓工程中,開展場地及地下不同深度的三分量微振動測試和研究開發工作,測試系統采用CD-7磁電式傳感器接收振動信號,GCF-6工程測震放器積分放,SD375動態頻譜分析儀記錄和數據處理,求得卓越周期。為了了解擬選樁基持力層上微振動的情況,在地面上,布置了水平(X、Y)和垂直(Z)三個方向的拾震器,并研制了井下三分量拾震器,測試地面以下30米、37米和72米3個不同深度上、3個不同方向的微振動。井下拾震器采用WLJ差容式平衡加速計,達到國內先進水平。1990年后,多數20層以上的高層建筑都開展了微振動測試。
1990年,上??辈煸菏苌虾J杏嬑?,與機電部第十一設計研究院和上海市儀表電子工業設計院合作,在浦東新區張江高科技園區內為908工程選址開展了場地微振動分析研究工作。由于908工程對地面微振動的要求極高,要測量園區內常規的微振動與潮汐的關系,以及附近公路來往車輛對場地微振動的影響。通過3晝夜的連續測量和專項測試,取得了量數據,表明張江高科技園區內場地微振動的振幅、速度和加速度最值出現在白天上班時間,而深夜各參數幅值平穩且最低,受公路汽車行駛人工振源的影響較明顯,而受潮汐的影響不明顯。測試結果表明該場地只要采取適當的防振措施,可以滿足908工程對場地微振動的要求。
機器基礎動力測試
在軟土地基上建造型動力機器基礎時,要求進行現場模擬基礎動力測試,并從承臺與土,樁與土共同作用的概念出發,綜合分析測試結果,提出直接用于樁基礎動力計算的模式。1989年3~8月,上海輕工院與上海勘察院合作,為上海石化總廠塑料廠三期工程超高壓壓縮機動力基礎進行動力測試。該壓縮機是新建年產8萬噸低密度聚乙稀裝置的核心設備,機組由2臺臥式對稱平衡型壓縮機串聯工作,具有功率、超高壓、低頻(3.3~6.3赫)、強水平擾力(不平衡擾力可達105千牛)等特性,機器基礎設計要求嚴格,基礎面最振幅限在80微米,所以在設計前進行工程勘察的同時,還進行了原位模擬基礎的振動測試和對地基土層的彈性波速測試,為設計確定基礎——土體系的振動計算模式和動力計算參數提供依據。1991年6月,機器基礎和廠房結構竣工后,在機器未安裝前,又對實體進行了振動測試和場地、基礎上微振動測量。1992年9月,在新裝置建成投料試生產時,再次對正常運轉狀態下的壓縮機基礎、周圍場地、廠房進行實測,以檢驗動力機器基礎的振動狀態,從而驗證勘察設計的效果。在實際工作中,除按常規動測方法進行測試外,采用了一些新的技術手段和計算方法,如以多參數振動模型解析提供了承臺與土,樁與土共同作用的動參數模式可直接用于該工程計算。在質量原型試驗中,以拉伸回彈法進行微振并提出解析式。運用最小二乘法擬合曲線提高計算精度。巧妙地運用偏心水平強迫振動解得扭轉強迫振動參數。