建筑结构振动原因及减振措施

建筑结构在人的活动及设备振动等激励下产生振动的问题虽然是工程界的一个老问题，但已有的文献也仅是分别从结构抗振或技术减振的某单一方面进行分析论证，研究振动远端传递问题的文献仅限于在出现结构振动问题后从结构加固方面进行分析论证;实际上建筑结构振动问题是一个综合性的问题，工程设计中需对其进行系统性的分析;实践中的情况也是大抵如此，近年来建筑结构振动问题频频出现也正说明了这个问题。那么我们一起来了解一下

1结构的抗振措施

结构抗振的措施很多，对结构抗振的研究也比较成熟。相比较振动荷载而言，常规静荷载条件下仅考虑满足结构安全时结构构件的刚度是相对较弱的，结构抗振目的主要是协调结构刚度与振动激励力的频率关系避免结构与振动设备发生共振现象。在这一前提下，改变结构主体及结构构件的刚度以减弱结构本身对外干扰力的激励响应，通过改变结构的自身频率回避结构自振频率接近干扰频率进而达到结构抗振的目的，是工程设计人员在遇到结构振动问题时首先要考虑的问题。

2结构的减振技术措施

工程设计中应对结构振动问题一般以结构抗振为首要措施，当结构抗振成本较高时，应当采用技术减振措施来应对结构振动问题。目前，采用调谐振动控制技术解决结构振动问题是一个新途径，其中TMD技术是结构调谐振动控制中的一种重要型式。调谐振动控制系统是通过调节附加在主体上的子结构的自振频率实现对主结构的振动反应控制。该项技术已被广泛应用于建筑结构的减振控制工程中，目前，其在高层建筑、大跨桥梁、高耸结构等工程中应用较多，应用于工业厂房建筑解决结构振动问题的工程实例还不多。TMD技术是利用共振原理解决振动问题的，一个TMD系统由质量块、弹簧、阻尼器等部分组成，质量块通过弹簧和阻尼器与主结构相连结。

2)运用TMD等技术减小振动干扰对主体结构的激励。

3)利用新技术改变现行的设计手段。

各设计单位现行的设计手段一般是采用常规的设计软件进行空间整体分析，如采用中国建筑科学研究院的PKPM系列软件、北京盈建科软件公司的盈建科软件、广东的广厦软件、上海佳构软件公司的佳构STＲAT软件等，这些软件都没有这方面的振动分析的功能，利用其对振动荷载进行计算设计当然要出问题，要解决这个问题结构设计时最好采用具有有限元振动分析功能的设计软件AYSYS等进行计算分析，同时振动分析应尽对相关影响因素考虑全面，每一个忽视的因素都有可能导致结构振动问题发生，不完备的数据分析结果也是不可靠的，有条件的情况下最好采用第二程序分析复核。同时，由于受振层的动力响应和整个厂房结构体系都有关系，设计时必须建立包含设备、结构在内的整体有限元分析模型。当地基条件较差时，应考虑地基对结构振动的影响及设备和结构连接方式影响等一系列因素。

4结语

总体来说，结构抗振和技术减振是工程设计中解决结构振动问题的两个主要方面，一般在工程设计中要以结构抗振为主要应对措施，在结构抗振成本较高时要考虑设备减振和结构减振等具体减振措施。