绍兴某公司办公大楼环境振动测试及分析

路建波 石树中 孙海青 戴 梁 盛特奇

(浙江省工程地震研究所,浙江 杭州 310013)

0 引言

近年来，随着我国高科技的迅速发展和产业化进程的加快，大量高科技厂房(如微电子、激光、纳米材料、光学仪器等)开始兴建[1,2]。精密仪器设备对于环境振动非常敏感，要求严格的工作环境，因此在生产车间建设前需要对周围进行环境振动测试分析。目前精密仪器厂房大都建在城市的高新技术开发区或者相对安静的地区，相邻的地面交通、城轨、地铁以及附近的生产机器等引起的环境振动不可避免，因此要求厂房结构具有较好的防微振动的性能[3]，并且精密仪器要有可靠的隔振措施，保证精密仪器的正常运行。

绍兴某公司办公大楼拟建精密仪器生产车间，办公大楼紧邻纺织厂。为评估厂内纺织机运行的振动对办公大楼产生的影响，采用高灵敏度加速度传感器，测试了办公大楼的环境振动，并对测试数据进行了处理分析，获得了一些初步的结论，对此类的环境振动测试和分析具有一定的借鉴意义。

1 工程概况

该公司办公大楼位于绍兴市袍江工业园，办公大楼为四层框架结构[4]。该办公大楼内拟建精密仪器生产车间，由于办公大楼紧邻纺织厂，纺织厂为二层厂房，厂房二层纺织机运行产生的振动对办公楼产生了一定的影响，为评定纺织厂纺织机的振动影响，根据《建筑工程容许振动标准》[5]要求测定纺织机运行对办公楼楼板产生的振动速度值。

2 现场测试

2.1 测试设备

本次工作采用以下设备进行测试：

瑞士GeoSIG公司的GSMplus数据采集器(3通道)、AC-73三分量力平衡加速度计(满量程±0.5g)，处理软件采用设备自带GeoDAS软件。设备的主要技术指标见GeoSIG官方网站[6,7]。测试系统符合国家现行有关标准的规定，仪器设备按照计量认证管理体系要求进行校准。

2.2 测试方案

由于纺织厂的纺织机在二楼，并且精密仪器设备可能布置在一楼和二楼，故在办公楼一楼和二楼相同位置各布置一个测点，测点位置见图1。安装加速度计时，在楼板钻孔，用膨胀螺丝将加速度计固定，同时采用加速度计自带调平螺丝将其水平方向和竖直方向调平，并确保仪器与地面紧密接触。加速度计X向为南北向，Y向为东西向。

为消除测试结果偶然性以及环境干扰，现场监测分两次在夜间无人为干扰时进行测试，时间分别为2016年2月26日～27日和2016年3月4日～5日，两次测试的两个测点位置均相同。

3 测试数据分析

数据采集的为时间域内的加速度信号，选取加速度时间域内的平稳段(持时8 min以上)，采用GeoDAS软件进行1 Hz高通滤波积分得到时间域内的速度信号，取其峰值速度。每次测试均选取三个平稳段进行分析，得到X,Y两个水平向和垂直向的峰值速度。具体数据分析结果见表1。各段时域速度时程见图2～图7。

测试结果表明，两个测点两次测试环境振动值比较一致，办公楼环境振动变化相对稳定。二楼测点X水平向峰值速度PGV在35 μm/s～43 μm/s，平均值为40 μm/s；Y水平向峰值速度PGV在33 μm/s～46 μm/s，平均值为40 μm/s；垂直向峰值速度PGV在89 μm/s～104 μm/s，平均值为93 μm/s。

一楼测点X水平向峰值速度PGV在13 μm/s～21 μm/s，平均值为16 μm/s；Y水平向峰值速度PGV在11 μm/s～21 μm/s，平均值为16 μm/s；垂直向峰值速度PGV在28 μm/s～47 μm/s，平均值为40 μm/s。

两个测点的两个水平方向峰值速度相差不大，垂直向的峰值速度明显大于两个水平方向。

表1 峰值速度处理结果

由一楼和二楼测试结果对比可以看出，一楼环境振动值明显减小，二楼到一楼振动衰减较快。

4 结语

1)测试结果表明，两个测点两次测试环境振动值比较一致，办公楼环境振动变化相对稳定。两个测点的两个水平方向峰值速度相差不大，垂直向的峰值速度明显大于两个水平方向。一楼环境振动值明显减小，二楼到一楼振动衰减较快。2)本文只考虑了纺织机的振动影响，在处理过程中去掉了干扰较大的交通等不明干扰信号的影响。根据测试结果，纺织机的转动对办公楼的影响较大，尤其表现在垂直方向上。3)本次振动测试是在办公楼楼板上、任何生产设备还未安装的条件下进行的。在安装设备时应根据设备的要求对设备基础平台进行严格的设计，采取相应的隔振措施确保精密仪器符合相应的振动控制标准。