多层框架织机厂房竖直方向动力分析及减振加固研究

摘要

我国是一个纺织大国，由于工业现代化进程的不断加速，工业用地的不断紧张，使得织机上楼成为一种必然的趋势。对于这种织机上楼的情况，往往需要进行结构动力分析计算来控制变形以满足结构安全的要求。对于楼盖在机器动扰力作用下的合成位移计算，根据以往的经验，很难用一个定函数的方法得以解决。目前比较流行的就是平方和开方法，但由于其在工程应用上属于偏低估计，因此较为准确的计算多扰力作用下的合成位移成为很多学者的研究课题。
　　 本文在查阅大量国内外文献资料的基础上，通过结合工程实例进行理论分析、现场实测、ANSYS数值模拟分析研究了多层织机厂房竖向动力特性和减振加固方案。论文主要内容归纳如下：
　　 首先是根据基本理论知识进行理论分析。通过运用简谐振动理论知识推导出多扰力作用下合成响应的计算公式，结合功的互等定理的基本原理和阻尼理论，明确下一步工作的主要内容。
　　 接着对一个实际的织机厂房结构进行振动测量。根据现场厂房织机的布置以及开动情况在二，三层楼面上布置3个测点，然后测量每个测点三个方向的位移、速度和加速度幅值。通过对振动数据的处理分析，了解该织机厂房的振动规律并分析振动过大的主要原因，为后续进行加固减振提供依据。
　　 然后用ANSYS建立有限元模型进行结构动力分析。根据厂房图纸资料和织机动力参数建立有限元模型，先进行模态分析得到结构的各阶模态了解其动力特性，之后进行谐响应分析得到各织机机脚的稳态响应。将MATLAB产生的模拟随机相位的随机数和分析得到的稳态响应代入合成响应计算公式得到测点合成响应。将理论计算结果和实测结果进行比较分析，说明该计算方法的可行性，这为机器上楼的多层工业厂房的优化设计提供了参考。
　　 最后优选减振加固方案进行结构的减振分析。根据工程实际情况选择增大梁板截面尺寸的方案进行加固，建立加固后结构的有限元模型进行动力特性和动力响应分析，分析结果说明该加固方案的减振效果良好。