地震工程与工程振动

设备名称	型号	参数
振动传感器	941b	灵敏度23 V•s/m；频响区间1~100 Hz
数字采集仪	INV3062C	24位Delta-Sigma采集；120 dB动态范围
数字采集仪	INV3065N	24位Delta-Sigma采集；120 dB动态范围

设备名称	型号	参数
振动传感器	941b	灵敏度23 V•s/m；频响区间1~100 Hz
数字采集仪	INV3062C	24位Delta-Sigma采集；120 dB动态范围
数字采集仪	INV3065N	24位Delta-Sigma采集；120 dB动态范围

测点编号	第1次测量（午间）	第1次测量（夜间）
1	34	36	1.06	51	55	1.08	41	68	1.66	21	24	1.14	41	42	1.02	32	33	0.97
2	21	26	1.24	34	30	0.88	31	25	0.81	32	26	0.81	53	35	0.66	58	36	0.62
3	17	24	1.41	30	23	0.77	24	21	0.88	27	30	1.11	53	43	0.81	42	42	1.00
4	17	21	1.24	26	24	0.92	26	19	0.73	22	21	0.95	44	41	0.93	34	32	0.94
5	22	20	0.91	44	47	1.07	27	30	1.11	18	22	1.22	26	25	0.96	20	23	1.15
6	19	19	1.00	20	23	1.15	20	21	1.05	16	17	1.06	29	28	0.97	23	25	1.09
7	24	9	0.38	35	9	0.26	32	9	0.28	25	25	1.00	62	48	0.77	37	34	0.92
8	26	24	0.92	38	39	1.03	31	35	1.13	21	23	1.10	33	34	1.03	26	29	1.12
9	33	31	0.94	46	35	0.76	38	29	0.76	32	34	1.06	59	59	1.00	63	48	0.76
10	26	21	0.80	37	31	0.83	32	32	1.00	32	28	0.88	52	45	0.87	46	39	0.85
11	35	34	0.97	64	59	0.92	71	51	0.72	32	34	1.06	81	62	0.77	59	50	0.85

测点编号	第1次测量（午间）	第1次测量（夜间）
1	34	36	1.06	51	55	1.08	41	68	1.66	21	24	1.14	41	42	1.02	32	33	0.97
2	21	26	1.24	34	30	0.88	31	25	0.81	32	26	0.81	53	35	0.66	58	36	0.62
3	17	24	1.41	30	23	0.77	24	21	0.88	27	30	1.11	53	43	0.81	42	42	1.00
4	17	21	1.24	26	24	0.92	26	19	0.73	22	21	0.95	44	41	0.93	34	32	0.94
5	22	20	0.91	44	47	1.07	27	30	1.11	18	22	1.22	26	25	0.96	20	23	1.15
6	19	19	1.00	20	23	1.15	20	21	1.05	16	17	1.06	29	28	0.97	23	25	1.09
7	24	9	0.38	35	9	0.26	32	9	0.28	25	25	1.00	62	48	0.77	37	34	0.92
8	26	24	0.92	38	39	1.03	31	35	1.13	21	23	1.10	33	34	1.03	26	29	1.12
9	33	31	0.94	46	35	0.76	38	29	0.76	32	34	1.06	59	59	1.00	63	48	0.76
10	26	21	0.80	37	31	0.83	32	32	1.00	32	28	0.88	52	45	0.87	46	39	0.85
11	35	34	0.97	64	59	0.92	71	51	0.72	32	34	1.06	81	62	0.77	59	50	0.85

测点编号	第2次测量（午间）	第2次测量（夜间）
1	20	19	0.95	31	26	0.84	31	27	0.87	16	19	1.19	27	19	0.70	19	18	0.95
2	21	21	1.00	22	22	1.00	25	22	0.88	17	24	1.41	22	19	0.86	24	19	0.79
3	29	26	0.90	38	36	0.95	39	28	0.72	20	19	0.95	28	28	1.00	24	23	0.96
4	26	28	1.08	42	38	0.90	28	33	1.18	20	19	0.95	23	26	1.13	20	21	1.05
5	26	23	0.88	31	27	0.87	27	25	0.93	26	24	0.92	48	45	0.94	35	37	1.06
6	53	49	0.92	104	93	0.89	80	70	0.88	18	22	1.22	26	25	0.96	20	22	1.10
7	21	27	1.29	49	45	0.92	32	30	0.94	18	22	1.22	24	24	1.00	24	20	0.83
8	18	20	1.11	29	32	1.10	24	24	1.00	20	19	0.95	25	28	1.12	19	22	1.16
9	25	22	0.88	36	35	0.97	35	31	0.89	25	19	0.76	29	26	0.90	32	33	1.03
10	18	23	1.28	31	30	0.97	25	26	1.04	19	19	1.00	23	24	1.04	25	26	1.04
11	34	30	0.88	34	34	1.00	25	23	0.92	19	23	1.21	22	26	1.18	62	21	0.34

测点编号	第2次测量（午间）	第2次测量（夜间）
1	20	19	0.95	31	26	0.84	31	27	0.87	16	19	1.19	27	19	0.70	19	18	0.95
2	21	21	1.00	22	22	1.00	25	22	0.88	17	24	1.41	22	19	0.86	24	19	0.79
3	29	26	0.90	38	36	0.95	39	28	0.72	20	19	0.95	28	28	1.00	24	23	0.96
4	26	28	1.08	42	38	0.90	28	33	1.18	20	19	0.95	23	26	1.13	20	21	1.05
5	26	23	0.88	31	27	0.87	27	25	0.93	26	24	0.92	48	45	0.94	35	37	1.06
6	53	49	0.92	104	93	0.89	80	70	0.88	18	22	1.22	26	25	0.96	20	22	1.10
7	21	27	1.29	49	45	0.92	32	30	0.94	18	22	1.22	24	24	1.00	24	20	0.83
8	18	20	1.11	29	32	1.10	24	24	1.00	20	19	0.95	25	28	1.12	19	22	1.16
9	25	22	0.88	36	35	0.97	35	31	0.89	25	19	0.76	29	26	0.90	32	33	1.03
10	18	23	1.28	31	30	0.97	25	26	1.04	19	19	1.00	23	24	1.04	25	26	1.04
11	34	30	0.88	34	34	1.00	25	23	0.92	19	23	1.21	22	26	1.18	62	21	0.34

单元名称	密度/（kg/m³）	弹性模量/（×10⁶ Pa）	泊松比
配筋底板	2500	30000	0.16
素混凝土板	2500	22000	0.16
土层1	1925	77	0.25
土层2	2100	684	0.43
土层3	2225	1450	0.44

单元名称	密度/（kg/m³）	弹性模量/（×10⁶ Pa）	泊松比
配筋底板	2500	30000	0.16
素混凝土板	2500	22000	0.16
土层1	1925	77	0.25
土层2	2100	684	0.43
土层3	2225	1450	0.44

序号	参数类型	z向平均位移有效值之比	x向平均位移有效值之比
1	PC3-RC1-D0E0（初始模型）	1.00	1.00
2	PC3-RC2-D0E0	1.00	1.03
3	PC4-RC0-D0E0	1.00	1.00
4	PC3-RC1-D1E0	1.00	0.97
5	PC3-RC1-D2E0	1.00	1.03
6	PC3-RC1-D0E1	1.00	1.00
7	PC3-RC1-D0E2	1.00	1.00

序号	参数类型	z向平均位移有效值之比	x向平均位移有效值之比
1	PC3-RC1-D0E0（初始模型）	1.00	1.00
2	PC3-RC2-D0E0	1.00	1.03
3	PC4-RC0-D0E0	1.00	1.00
4	PC3-RC1-D1E0	1.00	0.97
5	PC3-RC1-D2E0	1.00	1.03
6	PC3-RC1-D0E1	1.00	1.00
7	PC3-RC1-D0E2	1.00	1.00

大体积混凝土底板微振动控制能力的测试与分析

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荣慕宁 ¹ , 顾雅彬 ¹ , 郑明 ² , 聂鑫 ² , 樊健生 ² , 刘宇飞 ²

地震工程与工程振动 | 2024,44(4): 115-124

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地震工程与工程振动 | 2024, 44(4): 115-124

大体积混凝土底板微振动控制能力的测试与分析

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荣慕宁¹, 顾雅彬¹, 郑明², 聂鑫², 樊健生², 刘宇飞²

作者信息

^1.北京建工集团有限责任公司，北京 100055

^2.清华大学土木水利学院，北京 100084

荣穆宁（1989—），男，高级工程师，主要从事大体积混凝土施工与微振动控制研究。E-mail:rongmuningsc@126.com

Test and analysis on the micro-vibration control ability of mass concrete slab

Muning RONG¹, Yabin GU¹, Ming ZHENG², Xin NIE², Jiansheng FAN², Yufei LIU²

Affiliations

^1.Beijing Construction Engineering Group Co., Ltd., Beijing 100055, China

^2.School of Civil Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China

doi: 10.13197/j.eeed.2024.0411

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摘要

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为测试北京光源这一精密科学设施中大体积混凝土底板的微振动控制能力，通过在建设现场进行短期测试和24 h长期监测的方式对底板微振动水平和微振动控制能力进行了评估。结果表明：在2次短期测试过程中，底板表面微振动位移有效值主要分布在10~50 nm之间，而在24 h监测过程中，底板表面微振动位移有效值主要在分布20 nm以下；大体积混凝土底板对10 Hz以上垂直于地面方向的微振动及5 Hz以上水平向的微振动体现出较好的控制作用；大体积混凝土底板最大能够将垂直地面方向微振动水平降低24%，水平向微振动水平降低34%，底板对水平向微振动控制能力略优于对竖向微振动的控制能力。建立了二维简化有限元模型，讨论了改变混凝土层密度、刚度及厚度对底板微振动控制能力的影响，模拟结果表明在现有激励条件下，增大底板配筋层厚度或素混凝土层密度对底板竖向微振动控制能力无明显影响，但对水平向微振动控制能力产生不利影响。

关键词

精密科学设施 / 现场测试 / 大体积混凝土底板 / 微振动控制 / 位移有效值 / 二维有限元模型

Abstract

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In order to test the micro-vibration control ability of the mass concrete slab in the Beijing High Energy Photo Source, evaluation of the micro-vibration control ability of the mass concrete slab are conducted through two short-period tests and a 24 h long-period monitoring. Test results indicate that: most of the displacement root mean square values distribute between 10 nm and 50 nm in the two short-period tests, and most of the displacement root mean square values distribute below 20 nm in the 24 h long-period monitoring. The mass concrete slab can provide good micro vibration control performance over 10 Hz for the micro vibration in the vertical direction, and over 5 Hz for the micro vibration in the horizontal directions. Through casting the mass concrete slab, the micro vibration level in the vertical direction can be reduced by 24%, the micro vibration level in the horizontal direction can be reduced by 34%. The control ability of the slab to the horizontal micro-vibration is slightly better than that of vertical micro-vibration. Moreover, simplified two-dimensional finite element models are established to discuss the influence of changing the concrete layer’s density, stiffness and thickness on the slab’s micro-vibration control ability. The simulation results indicate that the increasing thickness of reinforced concrete layer or density of the plain concrete layer has no influence on the micro-vibration control ability of slab in the vertical direction, but has adverse effect on that in the horizontal direction.

Key words

scientific facilities with high precision / field test / mass concrete slab / micro vibration control / root mean square value of displacement / two-dimensional finite element model

引用本文

荣慕宁, 顾雅彬, 郑明, 聂鑫, 樊健生, 刘宇飞. 大体积混凝土底板微振动控制能力的测试与分析. 地震工程与工程振动, 2024 , 44 (4) : 115 -124 . DOI: 10.13197/j.eeed.2024.0411

Muning RONG, Yabin GU, Ming ZHENG, Xin NIE, Jiansheng FAN, Yufei LIU. Test and analysis on the micro-vibration control ability of mass concrete slab[J]. Earthquake Engineering and Engineering Dynamics, 2024 , 44 (4) : 115 -124 . DOI: 10.13197/j.eeed.2024.0411

正文

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0　引言

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同步辐射装置是现代科学探索微观物质世界的重要研究设施^[1-3]。此类精密科学设施在运行过程中，容易受到地面微振动的影响而使最终的研究结果出现较大误差^[4-6]。因此，对此类设施中的微振动水平开展测试与分析非常重要。

目前，国内对大型精密科学设施内微振动控制的研究相对较少，且研究方法主要为现场实测。岳建勇^[7]通过在上海光源和上海质子重离子医院进行现场实测与数值模拟，探究了精密装置中不同建设阶段微振动的特点与规律。王晓等^[8]对上海自由电子激光工程的地基振动进行了24 h的长时间测试，测试结果表明周边交通干道对上海自由电子激光工程的地基振动产生明显的影响。高广运等^[9]对某精密仪器厂房内地面的微振动进行了现场测试，指出该厂房的桩筏基础具有明显的减振效果。谢蓥松等^[10]通过现场实测研究了地铁运行对某厂房内精密检测室地面微振动水平的影响，并给出了防微振的建议。耿万里等^[11]通过有限元模型模拟了地铁运行对北京大学精密科学设施的影响。郭安鑫等^[12]通过理论分析模型，建议在某高科技厂房中采用混合控制方法来控制仪器工作平台的振动水平。此外，还有部分学者研究了不同类型的隔振沟对振动控制的作用^[13-16]。

与世界上其他类似的大型精密科学设施采取的措施不同^[17-19]，北京光源为实验大厅浇筑了4 m厚的环形混凝土底板。为测试北京光源混凝土底板表面的微振动水平及微振动控制能力，本文在该设施的内部设置了11个短期测点和1个长期测点，测试了该设施不同建设时期不同位置的混凝土底板及相邻土体表面的微振动水平，并通过二者的对比进一步分析混凝土底板的微振动控制能力。

1　现场测试概况

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1.1　测点布置及量测设备

底板航拍示意图如图1（a）所示，图中底板截面由1 m配筋混凝土层与3 m素混凝土层构成，环形底板半径约200 m。在混凝土底板表面共布置11处短期测点，分2次分别量测中午12：00及夜间22：00左右无施工活动干扰时，15 min内的微振动信号，如图1（b）所示。2次量测在图1（b）中“换填层及底板预留缺口处”封闭前后进行，以评估底板整体封闭前后，底板表面微振动水平的变化。在上述短期测试结束后，在4号测点布置24 h长期测点，用于监测无施工活动干扰时，该测点的微振动水平。

量测过程中，采集对应测点底板和相邻土体表面3个方向的速度时程数据，测点的方向按图1（c）中的方式进行约定，即z向为垂直地面方向，x向为环形底板径向，y向为环形底板的切向。

在短期测试的振动量测系统中，使用941b型超低频测振仪作为振动传感器，将其连接至东方所INV3062C型数字采集仪后形成相应的振动信号采集系统；而长期监测的量测系统采用941b振动传感器与东方所INV3065N型数字采集仪，如图2所示。设备的相关参数见表1。

1.2　数据处理方式

目前，评估微振动水平的方法有：进行1/3倍频程分析后，与VC曲线对比；计算数据的峰-峰值或有效值（root mean square，RMS）；根据设备自身的需求进行评估等^[20-21]。与其他光源类似，对北京光源此类大型精密科学设施而言，采用的微振动水平计算方式为：计算1 s内1~100 Hz的位移有效值。

具体计算过程：首先根据式（1）求得位移功率谱密度值，再由式（2）计算得到相应的位移有效值^[22-23]，如式（1）、式（2）所示：

(1)

(2)

式中：f₁、f₂分别为关心频段的上下限频率；f_k =N/（NDt）为第k阶频率，N为离散傅里叶变换的点数，Dt为采样间隔；S_v、S_d分别为所测得振动信号的速度、位移功率谱密度值。

2　测试结果

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在短期测试中，第一次测试时的采样率为500 Hz，第二次测试时的采样率为256 Hz。长期监测点位的测试时间从第一天晚上的20：00到第二天晚上的20：00，其采样频率为500 Hz。测试完成后，提取各个测点15 min中无明显干扰的20 s内的数据进行分析，并根据前述内容计算其3个方向的位移有效值。

2.1　短期测试结果

考虑到短期测试时测点数较多，这里选取第一次测试期间图1（a）所示的4号测点夜间z、x向测试的位移时域、位移频域及位移有效值结果作为代表，将测得信号的时域、频域区间及位移有效值时域曲线汇总于图3，并将2次短期测试中各个测点的位移有效值平均值汇总于表2和表3。

由图3（a）和（b）可知，z方向的微振动水平略小于水平方向的微振动水平，这表明场地内水平方向的微振动控制也需重点关注；由图3（c）、（d）、（g）和（h）可知，z方向上，底板表面与底板相邻土体表面的微振动信号在10 Hz以后出现较为明显的差异（频谱幅值比明显小于1），而水平方向上，二者在5 Hz以后出现较为明显的差异，这表明底板对水平向和竖向微振动控制能力有所差异，且对水平向微振动产生控制效果的频率范围较大。

由表2和表3可知，2次短期测试期间，底板表面位移有效值基本分布在10~50 nm之间。此外，2次测试午间测得的微振动水平普遍高于夜间测得的微振动水平，这与周边人类活动强度白天强、夜晚弱有关。

此外，由位移有效值时域曲线图3（e）和（f）可知，在10~20 s，当测点周边出现冲击激励时，底板与临近土体位移有效值的显著增大，且二者差距并不明显，表明底板对场内冲击激励产生振动的控制效果有限，在设施后续运营期间，必须严格限制场地内出现冲击激励。

为进一步评价底板对微振动的控制作用，将2次短期测试期间各测点底板与相邻土体20 s内的位移有效值的平均值相比，并将其结果汇总于图4。

图4（a）为第1次短期测试午间的测试结果之比。对z向振动，除部分测点位移有效值均值的比值大于1（1.06~1.41），其余测点位移有效值均值的比值均小于1（0.38，0.80~0.97）；对x向振动，除部分测点位移有效值均值的比值大于1（1.08~1.15），其余测点位移有效值均值的比值均小于1（0.26，0.76~0.92）；对y向振动，除部分测点位移有效值均值的比值大于1（1.05~1.66），其余测点位移有效值均值的比值均小于1（0.28，0.72~0.88）。

图4（b）为第2次短期测试午间的测试结果之比。对z向振动，除部分测点位移有效值均值的比值大于1（1.08~1.29），其余测点位移有效值均值的比值均小于1（0.88~0.95）；对x向振动，除部分测点位移有效值均值的比值大于1（1.10），其余测点位移有效值均值的比值均小于1（0.84~0.97）；对y向振动，除部分测点位移有效值均值的比值大于1（1.04~1.18），其余测点位移有效值均值的比值均小于1（0.72~0.94）。

图4（c）为第1次短期测试夜间的测试结果之比。对z向振动，除部分测点位移有效值均值的比值大于1（1.06~1.14），其余测点位移有效值均值的比值均小于1（0.81~0.95）；对x向振动，除部分测点位移有效值均值的比值大于1（1.02~1.03），其余测点位移有效值均值的比值均小于1（0.66~0.97）；对y向振动，除部分测点位移有效值均值的比值大于1（1.09~1.15），其余测点位移有效值均值的比值均小于1（0.62~0.97）。

图4（d）为第2次短期测试夜间的测试结果之比。对z向振动，除部分测点位移有效值均值的比值大于1（1.19~1.41），其余测点位移有效值均值的比值均小于1（0.70~0.96）；对x向振动，除部分测点位移有效值均值的比值大于1（1.04~1.18），其余测点位移有效值均值的比值均小于1（0.70~0.96）；对y向振动，除部分测点位移有效值均值的比值大于1（1.03~1.16），其余测点位移有效值均值的比值均小于1（0.34，0.79~0.96）。

可以看出，底板表面位移有效值与相邻土体表面位移有效值均值的比值，z向最小为0.76，x、y向最小为0.66（剔除部分异常数据），底板最大能够将周围z向微振动水平降低24%，周围x、y向微振动水平降低34%，底板对水平向微振动控制能力略优于对竖向微振动的控制能力。

考虑到图4中部分测点底板位移有效值有所放大的情况，为进一步分析其中原因，以测点3第1次午间测试的垂直方向的结果和测点5第1次午间测试的水平方向的结果为例，基于式（1）和式（2）中的计算方法，将关心频率的最小值从1 Hz逐渐增加至100 Hz，然后分别计算土体表面和混凝土板表面20 s内的平均位移有效值，通过上述位移有效值均值的变化情况，对比不同频率下振动信号对位移有效值的影响，并将相应曲线汇总于图5。由图5（a）和（b）可知，当将5 Hz以内的振动信号滤除后，底板与土体位移有效值均值之比明显降低，这表明对于低频段（5 Hz）以内的振动信号是影响底板位移有效值均值的重要因素。需指出，尽管在90 Hz以后出现位移有效值均值之比大于1的情况，此时计算得到的位移有效值均值已经很小，这一情况对位移有效值计算所产生的影响可以忽略。

2.2　24 h长期监测结果

在图1中4号测点的位置布置了长期监测测点，选择场地内及场地周边暂停施工的时期（春节期间）进行24 h的监测。将基于式（1）和式（2）计算得到的底板和相邻土体表面24 h内的位移有效值及速度频谱曲线汇总于图6。由图可知，在24 h内，底板及相邻土体表面微振动位移有效值基本处于20 nm以下，z方向的位移有效值的平均值约为4.8 nm（方差1.50），略低于水平向的位移有效值的平均值6.8 nm（x方向，方差4.23）和4.8 nm（y方向，方差4.42），且z方向的位移有效值的最大值（54.8 nm）远小于水平向的位移有效值的最大值192.6 nm（x方向）和179.6 nm（y方向）。此外，在24 h监测期间，速度频谱曲线表现出与2次短期测试类似的特性。

3　底板微振动控制能力的影响因素

收起

根据实测分析，为进一步讨论影响底板微振动控制能力的影响因素，同时考虑到底板几何尺寸及刚度较为均匀，建立了二维平面模型，分析底板不同密度、刚度、厚度及底板不同组成（是否包含配筋混凝土层）对其微振动控制能力的影响。

3.1　有限元模型的建立与验证

基于项目地勘报告，在通用有限元分析软件ABAQUS建立75 m×20 m的模型（图7），并在侧边及底边设置无限元边界^[24]，单元尺寸约为0.2 m，初始模型的材料参数如表4所示。取1号测点第一次午间测试在土体表面测得的前5 s数据作用于土层1的表面，并在底板表面取与实测位置相同的测点的振动速度。由图8可知，尽管部分频段频域幅值有所差距，但模拟得到的振动信号的频率分布曲线与实测的分布趋势吻合度较好，可用于对不同参数的底板进行分析。

3.2　不同参数下位移有效值对比

为分析底板不同密度、刚度、厚度及底板不同组成（是否包含配筋混凝土层）对其微振动控制能力的影响。将变换不同参数的模拟结果归一化的比值汇总于表5（以初始模型为基准）。表中，PC3为素混凝土板的厚度为3 m，RC1为配筋底板的厚度为1 m，D0为素混凝土板密度与初始模型中的密度一致，E0为素混凝土板弹性模量与初始模型中的弹性模量一致，D1、E1、D2、E2依次为素混凝土板对应的密度、刚度减少（D1、E1）、增加（D2、E2）初始模型的1/3。

由表5可知，变换上述不同参数对z向位移有效值均值基本无影响，但会对x向位移有效值均值产生一定影响。增加顶部配筋混凝土板的厚度或增大素混凝土板的密度会导致x向位移有效值均值有所放大（约3%），而减小素混凝土板的密度则使x向位移有效值均值有所减小（约3%）。此外，改变底部素混凝土板厚度、刚度均未对x向位移有效值均值产生影响。

4　结论及建议

收起

本文通过在北京光源大体积混凝土底板进行2次短期测试和1次24 h长期监测，对大体积混凝土底板的微振动控制能力开展了测试与分析，在此基础上通过一简化的二维有限元模型讨论了不同参数对底板振动水平的影响，主要结论如下：

1）在2次短期测试过程中，底板表面微振动位移有效值主要分布在10~50 nm之间；在24 h监测过程中，底板表面微振动位移有效值主要分布在20 nm以下。引起上述差别的主要原因与周围场地施工活动相关，因此，此类设施运行期间，应避开周边环境中的施工活动干扰。

2）测试中，大体积混凝土底板对10 Hz以上垂直于地面方向的微振动体现出较好的控制作用，对5 Hz以上水平向的微振动体现出较好的控制作用，底板最大能够将z向微振动水平降低24%，x、y向微振动水平降低34%，表明底板对水平向微振动控制能力略优于对竖向微振动的控制能力。

3）基于二维有限元模型模拟结果，在现有激励条件下，改变底板的厚度、密度、刚度对底板表面z向（垂直地面方向）微振动水平无影响，但将配筋层厚度增加或将素混凝土层密度增大，将导致底板表面x向（水平方向）微振动水平有所放大。

4）冲击激励作用下，大体积混凝土底板微振动控制效果有限，设施运行期间，应避免场地内出现冲击振动。

基金

收起

国家自然科学基金杰出青年基金项目(52325802)

参考文献

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文献

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2024年第44卷第4期

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doi: 10.13197/j.eeed.2024.0411

接收时间：2023-04-25
首发时间：2026-03-30

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收稿日期：2023-04-25
修回日期：2023-08-02

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国家自然科学基金杰出青年基金项目(52325802)

作者信息

^1.北京建工集团有限责任公司，北京 100055

^2.清华大学土木水利学院，北京 100084

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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TxT

设备名称	型号	参数
振动传感器	941b	灵敏度23 V•s/m；频响区间1~100 Hz
数字采集仪	INV3062C	24位Delta-Sigma采集；120 dB动态范围
数字采集仪	INV3065N	24位Delta-Sigma采集；120 dB动态范围

设备名称

型号

参数

振动传感器

941b

灵敏度23 V•s/m；频响区间1~100 Hz

数字采集仪

INV3062C

24位Delta-Sigma采集；120 dB动态范围

数字采集仪

INV3065N

24位Delta-Sigma采集；120 dB动态范围

测点编号	第1次测量（午间）	第1次测量（夜间）
1	34	36	1.06	51	55	1.08	41	68	1.66	21	24	1.14	41	42	1.02	32	33	0.97
2	21	26	1.24	34	30	0.88	31	25	0.81	32	26	0.81	53	35	0.66	58	36	0.62
3	17	24	1.41	30	23	0.77	24	21	0.88	27	30	1.11	53	43	0.81	42	42	1.00
4	17	21	1.24	26	24	0.92	26	19	0.73	22	21	0.95	44	41	0.93	34	32	0.94
5	22	20	0.91	44	47	1.07	27	30	1.11	18	22	1.22	26	25	0.96	20	23	1.15
6	19	19	1.00	20	23	1.15	20	21	1.05	16	17	1.06	29	28	0.97	23	25	1.09
7	24	9	0.38	35	9	0.26	32	9	0.28	25	25	1.00	62	48	0.77	37	34	0.92
8	26	24	0.92	38	39	1.03	31	35	1.13	21	23	1.10	33	34	1.03	26	29	1.12
9	33	31	0.94	46	35	0.76	38	29	0.76	32	34	1.06	59	59	1.00	63	48	0.76
10	26	21	0.80	37	31	0.83	32	32	1.00	32	28	0.88	52	45	0.87	46	39	0.85
11	35	34	0.97	64	59	0.92	71	51	0.72	32	34	1.06	81	62	0.77	59	50	0.85

测点编号

第1次测量（午间）

第1次测量（夜间）

土体z方向

底板z方向

比值z方向

土体x方向

底板x方向

比值x方向

土体y方向

底板y方向

比值y方向

土体z方向

底板z方向

比值z方向

土体x方向

底板x方向

比值x方向

土体y方向

底板y方向

比值y方向

1.06

1.08

1.66

1.14

1.02

0.97

1.24

0.88

0.81

0.66

0.62

1.41

0.77

0.88

1.11

0.81

1.00

1.24

0.92

0.73

0.95

0.93

0.94

0.91

1.07

1.11

1.22

0.96

1.15

1.00

1.15

1.05

1.06

0.97

1.09

0.38

0.26

0.28

1.00

0.77

0.92

1.03

1.13

1.10

1.03

1.12

0.94

0.76

1.06

1.00

0.76

0.80

0.83

1.00

0.88

0.87

0.85

0.97

0.92

0.72

1.06

0.77

0.85

测点编号	第2次测量（午间）	第2次测量（夜间）
1	20	19	0.95	31	26	0.84	31	27	0.87	16	19	1.19	27	19	0.70	19	18	0.95
2	21	21	1.00	22	22	1.00	25	22	0.88	17	24	1.41	22	19	0.86	24	19	0.79
3	29	26	0.90	38	36	0.95	39	28	0.72	20	19	0.95	28	28	1.00	24	23	0.96
4	26	28	1.08	42	38	0.90	28	33	1.18	20	19	0.95	23	26	1.13	20	21	1.05
5	26	23	0.88	31	27	0.87	27	25	0.93	26	24	0.92	48	45	0.94	35	37	1.06
6	53	49	0.92	104	93	0.89	80	70	0.88	18	22	1.22	26	25	0.96	20	22	1.10
7	21	27	1.29	49	45	0.92	32	30	0.94	18	22	1.22	24	24	1.00	24	20	0.83
8	18	20	1.11	29	32	1.10	24	24	1.00	20	19	0.95	25	28	1.12	19	22	1.16
9	25	22	0.88	36	35	0.97	35	31	0.89	25	19	0.76	29	26	0.90	32	33	1.03
10	18	23	1.28	31	30	0.97	25	26	1.04	19	19	1.00	23	24	1.04	25	26	1.04
11	34	30	0.88	34	34	1.00	25	23	0.92	19	23	1.21	22	26	1.18	62	21	0.34

测点编号

第2次测量（午间）

第2次测量（夜间）

土体z方向

底板z方向

比值z方向

土体x方向

底板x方向

比值x方向

土体y方向

底板y方向

比值y方向

土体z方向

底板z方向

比值z方向

土体x方向

底板x方向

比值x方向

土体y方向

底板y方向

比值y方向

0.95

0.84

0.87

1.19

0.70

0.95

1.00

0.88

1.41

0.86

0.79

0.90

0.95

0.72

0.95

1.00

0.96

1.08

0.90

1.18

0.95

1.13

1.05

0.88

0.87

0.93

0.92

0.94

1.06

0.92

104

0.89

0.88

1.22

0.96

1.10

1.29

0.92

0.94

1.22

1.00

0.83

1.11

1.10

1.00

0.95

1.12

1.16

0.88

0.97

0.89

0.76

0.90

1.03

1.28

0.97

1.04

1.00

1.04

0.88

1.00

0.92

1.21

1.18

0.34

单元名称	密度/（kg/m³）	弹性模量/（×10⁶ Pa）	泊松比
配筋底板	2500	30000	0.16
素混凝土板	2500	22000	0.16
土层1	1925	77	0.25
土层2	2100	684	0.43
土层3	2225	1450	0.44

单元名称

密度/（kg/m³）

弹性模量/（×10⁶ Pa）

泊松比

配筋底板

2500

30000

0.16

素混凝土板

2500

22000

0.16

土层1

1925

0.25

土层2

2100

684

0.43

土层3

2225

1450

0.44

序号	参数类型	z向平均位移有效值之比	x向平均位移有效值之比
1	PC3-RC1-D0E0（初始模型）	1.00	1.00
2	PC3-RC2-D0E0	1.00	1.03
3	PC4-RC0-D0E0	1.00	1.00
4	PC3-RC1-D1E0	1.00	0.97
5	PC3-RC1-D2E0	1.00	1.03
6	PC3-RC1-D0E1	1.00	1.00
7	PC3-RC1-D0E2	1.00	1.00

序号

参数类型

z向平均位移有效值之比

x向平均位移有效值之比

PC3-RC1-D0E0（初始模型）

1.00

PC3-RC2-D0E0

1.00

1.03

PC4-RC0-D0E0

1.00

PC3-RC1-D1E0

1.00

0.97

PC3-RC1-D2E0

1.00

1.03

PC3-RC1-D0E1

1.00

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1.00