[发明专利]一种基于层级耗能的建筑及装备振动控制方法

说明书

本发明公开了一种基于层级耗能的建筑及装备振动控制方法，包括步骤：1)确定振动控制对象的振动速度V；2)根据所确定的振动速度V，将振动控制对象分为代表五个区域的振动能量分布的五个等级：50μm/s＜V＜5mm/s，12μm/s＜V≤50μm/s，3μm/s＜V≤12μm/s，1.5μm/s＜V≤3μm/s以及0<V≤1.5μm/s；3)针对上述五级振动能量区域，分别实施振动控制措施，使得各级振动控制效率△d1～△d5满足本发明利用“层级耗能”方法，基于提出的“由粗到细”五个振动等级，采取不同性能的隔振、减振以及振动控制装置，服务于不同等级和水平的振动对象，最终实现整体建筑结构振动能量分割、逐级耗散；与以单一能量耗散目标开展振动控制相比，降低耗费，设计安装简单。

技术领域

本发明涉及一种基于层级耗能的建筑及装备振动控制方法，属于建筑设计领域。

背景技术

在实际工程中，建筑结构或构件的振动能量按频域、时域以及幅值等分布复杂，以单一能量耗散目标开展振动控制，振动控制措施往往根据建筑结构整体采取隔振、减振或者振动控制措施，如基底隔振、调谐质量阻尼器隔振以及耗能屈曲支撑等，其设计、安装复杂，经济耗费较大，但细部振动控制效果却不尽人意；此类方法，没有对建筑结构整体、构件以及内属精密设备等进行等级划分，振动控制目标模糊，希望通过一种方法解决全部振动问题是很难实现的。

传统设计方法往往仅能解决“粗级”振动控制需求。在传统振动控制工程中，希望通过调谐质量阻尼器等控制方法，实现建筑结构抗震或者高层结构抗风等结构整体振动的“粗级”需求，但内属精密设备或者其它微振动环境控制需求很难达到，没有考虑针对“细级”的微振动控制需求。

传统设计方法无法实现“粗级”、“细级”振动控制的合理、交叉及灵活运用。由于传统设计方法没有对建筑结构振动采取科学、合理的振动能量等级划分，导致整体振动控制目标混乱，拟通过“粗级”振动控制目标实现整体控制特性，往往“细级”微振动控制要求很难达到；拟通过“细级”微振动控制要求严格控制整体振动控制特性，其经济花费巨大，没有必要。因此在建筑设计领域，提出恰当的振动控制方法的需求日益增加。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于层级耗能的建筑及装备振动控制方法，其可将振动速度进行划分，即振动能级进行逐级划分，进而采取不同振动控制方法，实现层级耗能。

本发明的再一目的在于提供一种基于层级耗能的建筑及装备振动控制方法，其解决了设计、安装复杂，耗费较大等技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供一种基于层级耗能的建筑及装备振动控制方法，包括步骤：1)确定振动控制对象的振动速度V；2)根据所确定的振动速度V，将振动控制对象分为代表五个区域的振动能量分布的五个等级：50μm/s＜V＜5mm/s，12μm/s＜V≤50μm/s，3μm/s＜V≤12μm/s，1.5μm/s＜V≤3μm/s以及0<V≤1.5μm/s；3)针对上述五级振动能量区域，分别实施振动控制措施，使得各级振动控制效率△d1～△d5满足

在根据本发明所述的振动控制方法中，振动速度V为50μm/s＜V＜5mm/s的振动控制对象选自动力设备、轨道交通、建筑结构主体或环境振动；相应的振动控制方法选自钢弹簧与阻尼器、大块式混凝土基础、橡胶减振器、浮置板道床装置、钢弹簧与浮置地板的混合隔振方式、房中房构造形式、临时隔断或屏障基础。

在根据本发明所述的振动控制方法中，对振动速度V为12μm/s＜V≤50μm/s的振动控制对象选自整体振动或微振动、细部振动；相应的振动控制方法选自筏板与桩基础、优化设备工艺布局、增加结构刚度、大块式混凝土基础、设计耗能阻尼器、调谐质量阻尼器或对内部精密设备设计隔振、减振。

在根据本发明所述的振动控制方法中，对振动速度V为3μm/s＜V≤12μm/s的振动对象的振动控制方法选自大块式混凝土基础、增加局部的刚度和质量、钢弹簧与阻尼器、光学平板、减振地板或大理石板。