大型动力压缩机基础设计与优化.pdf

第 2 6卷 第 3期 V0 1 2 6 No 3 李 敏： 大型动力压缩机基础设计与优化 建筑施工 BU1 L D1 NG CONS TRUCT 1 ON l i gl Hi i i l 1 概述 大 型动 力压缩 机 基础 设 计 与优 化 口 李 敏 ( 上海同 济 建设 监 理 咨 询 有限 公司 2 0 0 0 9 2 ) 【 摘要】 针时大型动力压缩机基础要求的特殊性 ， 通过设计优化使其趋于完善和合理。 【 关键词】动力压缩机 基础设计半振幅 刚度系数 【 中图分类号】 T U 6 6 文献识别码 A 【 文章编号】 l o b 4 1 0 0 1 ( 2 0 0 4 ) 0 3 0 2 1 0 0 3 De s i g n a nd Opt i mi z a t i o n o f Fo und a t i o n f o r La r g e Po we r Co mpr e s s o r 凡 某厂大型动力压缩机的技术参数是 ：正常投料开车后 ， 最大的半振幅都不准超过 8 0 m i c r o n s ( ) ， 并且相互之间的有 振频率 ( 含压缩机厂房) 必须错开 2 0 以上 ， 但制造厂提供 的扰力却非常大， 以其中一动力压缩机为例， 其数据是： 转速 2 0 0转 分，一阶水平扰力往复为 7 1 1 k N，二阶水平扰力往 复为 5 7 k N， 扭转为 2 8 9 k N， 垂直一阶扰力往复和二阶都 为 0 k N，垂直扭转为 2 8 9 k N，一阶水平弯矩往复为 4 7 6 7 k N m，二阶水平弯矩往复为 3 2 6 1 k N m，扭转弯矩为 2 0 5 8 k N m， 垂直弯矩一阶和二阶均为0 k N m， 垂直扭转 弯矩为 2 8 0 5 8 k N m。 所以， 整个压缩机基础的设计和布局 是否合理 ，使其的最大的半振幅是否 8 0 IX，并互相之间的 自振频率相差 2 0 以上， 就成了该工程的核心问题。 2 基础设计方案的比较 外方专家提 出的动力 压缩机基础底板 尺寸是 ：1 6 2 3 m。 厂房宽度为 2 0 m( 因总图布置已定 ， 厂房宽度 2 0 m不能 再改动) ， 其平面布置见图 1 。 外方专家这样布置的理由是：动力压缩机基础和厂房 柱子可分开 ， 减少其振动传递。据他们计算的结果， 最大半 振幅为 7 5 IX ( 含电动机的振幅)小于制造厂提出的 8 0 IX的限 度， 但必须在基础下面换 3 m深的土为砂石来提高其刚度系 数 ， 否则不能满足 2 0 m 时 ， IX l ：0 8 广 所 求点 离距 离中心 线 的距 离 据外商讲 ，他们计算出来的压缩机振幅为 7 5 IX，所以 Ao：7 5 l O一 r d = - ( F w) ： 0 8 【 ( 1 62 3 ) 3 1 4 l ：0 81 0 8 3：8 6 6 r ：1 0 m( 压缩机基 础底板 中心至厂 房柱 中心 的距 离) A：7 5l 0 一 ( 8 6 6 l 0 ) ：6 4 9 5l 0 一 ：6 4 9 5 ( ) 从计算结果可看出， 厂房柱子受到的衰减下来的振动仍 达 6 4 9 5 IX， 是压缩机基础振幅的 8 6 6 ， 效果不大。 ( 2 ) 外商同时忽略了另一个更重要的因素： 当基础底板 的长边和扰力方向不一致时 ， 刚度相应的减少， 使振幅也会 相应增大。从收集到的 1 9 6 7年天津地震对各类建筑物破坏 的资料中发现，若地震波方向穿过建筑物横向刚度较弱处 ， 建筑物损坏就严重 ； 若地震波和建筑物纵向( 刚度较强处) 一 致， 建筑物损坏就很小 ( 见图 2 、 图 3 ) 。 因此 ， 我方认为动力压缩机基础长边和扰力方向一致就 建筑施工 第 2 6卷 维普资讯 http:/ 第 2 6卷第 3期 V o 1 2 6 N o 3 李 敏： 大 型动力压缩机基础设计与优化 建筑 旄工 BUI L DI NG CONS TRUC TI ON 图 2 地震波 方向穿过 建筑物横向 ， 破坏 严重 图 3 地震 波方向 穿过 建筑物纵 向。 破 坏甚小 显得更有利 ， 至于厂房柱子要穿过动力压缩机基础而引起的 传振问题， 可以采取如图 4所示的有效措施来解决。 图 4 厂房 柱基础桩 穿过 Kl O 2基础详 图 这种隔振措施在我国已有采用先例 ， 且效果不错。 ( 3 )关 于在 压缩机基 础下面换 了 3 m深的土为砂 石 ， 来 提高其刚度系数的问题。 这样做不仅施工难度大， 工期长， 同 样并不能像外商讲的， 刚度系数提高 34倍。 为了有科学的 依据 ， 我方按图 5进行了下面的计算 ： 图 5 计算 图例 爵螽 2- 专 c 年一 式中： C z 一综合抗压刚度 系数( T m ) C 一 第 i 层 的抗 压刚度 系数 ( T i n ) d 一 方形 基础边长 m) ， 对 于矩形 基础 ， 则 d取 F ( m) F为基础底 面积 ( m ) h 。 ，h 一 从基础 底至 i 层 ， i l 层 土底 面的深度 ( i n ) 因为矩形基 础 ， 所 以 d= F ：( 1 62 3 ) =1 9 1 8 m 据规范 ， 动力基础影响深度为 2 d ， 则2 1 9 1 8 = 3 8 3 6 m 据 该地 区的地 质钻探 资料 ： 2 0 0 4年 第 3期 土层编 号 土层名称 土层厚 度 计 算强度值 天然地基抗压刚度系数 a 粘土 9 m 7 T m 查表得 ： 8 o o T m a 淤泥粘土 6 m 7 T m 查表得 ： 8 O O T IT I b 淤泥粘土 7 m 8 T m 查表得 ： 4 0 0 T m c 粘土 2 m 7 5 T m 查表得 ： 8 O O T m 亚粘 土 l m l 5 T m 查表 得 ： 2 8 0 0 T m a 粘砂 土 4 m 2 3 T m 查表得 ： 3 8 0 0 T m b 粉细砂 土 7 m 2 5 T IT 1 查表得 ： 4 1 0 0 T m c 粉细砂土 l 4 m 3 4 T m 查表得 ： 4 8 0 0 T m 基础埋深为 一2 9 0 m( 基础底标高) ， 第层粘土层正好 为 一3 0 m， 故从第层开始计算 C z =( 2 3 ) ( 0 3 2 1 8 0 0 ) +( 0 1 2 1 8 0 0) +( 0 0 9 1 4 0 0 ) +( 0 0 3 1 8 0 0 ) +( 0 0 l 2 8 0 0 ) +( 0 0 3 3 8 0 0 ) + ( 0 0 5 4 1 O 0 ) +( 0 0 2 4 8 0 0 ) =( 2 3 ) ( 1 7 9 81 0 5 + 6 6 7 1 0 一 +6 4 3 1 0 +1 6 7 1 0一 +0 3 5 7 1 0 + 0 7 91 0 5 +1 2 21 0 5 + 0 4 21 0 5 ) ：( 2 3 ) ( 3 5 3 4 1 0 5 ) =1 8 8 6 4 4 ( Tm ) 以上是 自然土层计算到 2 d=3 8 3 6 i n处的综合抗压刚 度系数。 再计算换 3 m土为砂土后的 C z 砂石 ， 查规范表得 砂石垫层的计算强度值 R一4 0 T m ， 查表得其抗压刚度系数 C z =7 5 0 0 T m C z =( 2 3 ) ( 0 1 3 7 5 0 0 ) +( 0 1 9 1 8 0 0 ) +( 0 1 2 1 8 0 0 ) +( 0 0 9 1 4 0 0 ) +( 0 0 3 1 8 0 0 )+( 0 O l 2 8 O 0 ) + ( 0 0 3 3 8 0 0 )+( 0 0 5 4 1 0 0 ) +( O 0 2 4 8 0 0 ) =( 2 3 ) ( 1 7 31 0一 +1 0 5 61 0一 +6 6 71 0一 +6 4 31 0一 + 1 67l 0 +0 36l 0一 +0 79 l 0一 + 1 22 l 0一 + 0 4 21 0 。) =( 2 3 ) 2 9 8 51 0 ：2 2 3 3 3 7 ( T m ) C艺 z 换 C z 天 然 =2 2 3 3 3 71 8 8 6 4 4 =1 1 8 4 从上面的计算可看出， 换 3 i n土为砂土 ， 综合抗压刚度 系数只能 比天然的综合抗压刚度系数提高 1 8 4 ，根本不 可能提高 3 4倍。外商方案的先决条件是必须在基础下面 换 3 m土为砂石， 来提高综合抗压刚度系数 3 4倍后， 才能 使压缩机的振幅为 7 5 IX 8 0 IX，从计算中可以论证 ，按外商 的方案振幅值不可能为 7 5 IX 。 ( 4 )在整个设计过程中，关键是二个 ：半振幅小于 8 0 IX ， 互相之间的自振频率( 含与厂房) 必须错开 2 0 以上 ( 外商要求) 以免发生共振。 外商的方案中对怎样尽可能的错 开共振区也没有考虑。 我方希望其振幅越小越好， 这不仅可延长使用期， 而且 对高压配管来讲 ， 振幅越小越严密， 投产后停车次数也会减 少。我们提出的设计方案是： 1 8 82 4 m， 基础长边和扰力方 向一致 ，按我们的平面布置和尺寸计算 下来 的半振幅为 5 5 m i c r o n s ( ) ( 含电动机振幅) 。 我方认为 1 8 82 4 m的方案，面积比 1 6 0 2 3 m有所 扩 大 ，所多用 的混凝 土量 和多几 根桩的费 用是十分 微小 的 ， 但降低了不少振幅值 ， 对今后的生产和耐久性所起的作用是 一 2 11 维普资讯 http:/ 第 2 6卷 第 3期 V o 1 2 6 N O ， 3 杨大 春： 大型地下室 厚底板的混凝土施工 建筑施工 BUI LDI NG CONS TRUCTI ON 地置 曩础 大 型地 下室 厚底板 的混凝 土 施工 口 杨大春 ( 浙 江 省 二 建 建 设集团 有限 公 司 3 1 5 2 0 0 ) 【 摘要】大型地下室厚底板属大体积混凝土范畴。 为防止温差裂缝， 在混凝土浇筑过程中采取有效的控温措施， 降低水化热 是结构安 全和质量 的保 证。 【 关键词】 大体积混凝土 建筑底板材料温度控制 浇筑技术 【 中图分类号】 T U 3 7 5 ， 2 文献识别码 A 【 文章编号】 1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 0 4 ) 0 3 0 2 1 2 0 2 1 工程概况 Co n s t r u c t i o n o f Th i c k Co n c r e t e S l a b f o r La r g e Ba s e me n t Y a n g Da c h u n 宁波港北仓三期工程综合楼是一幢多功能性办公大 楼。 主楼主4 9 5 0 m， 楼顶通讯铁塔高 3 0 m， 总高为 7 9 5 0 m。 主楼地上十三层 ， 地下一层， 其底板长 4 1 3 m， 宽 1 7 2 m， 厚 【 收稿 日期 】2 0 0 40 4 0 6 【 作者简介与地址】杨大春， 3 2岁， 浙江省二建建设集团有 限 公 司 项 目经 理 。联 系地 址 ：浙 江 宁波 镇 海 车 站路 2 5 6号 ( 3 1 5 2 0 0 ) ， 电话： 1 3 9 5 7 1 8 5 9 7 8 。 很大的。另外， 基础底面积大， 地基承受的单位面积压力就 小， 基础的 自振频率就高， 这样 ， 我们计算出来的基础 自振频 率 比压缩 机工作频率 大 2 5 以上 ， 共振 区错 开得更大 了 ， 这 是十分有利的。 3 优化设 计方案 3 1按 动力机器基础设计规范G B J 4 0 7 9中第 3 9 条中规定： 钢筋混凝土基础底板的悬臂不宜大于 3倍底板的 厚 度 ，现施 工图 中悬臂 长 度 为 8 2 2 0 m m，基 础底 板 厚度 为 2 2 0 m， 那 么 2 2