二、場(chǎng)地微振動(dòng)測(cè)試
場(chǎng)地微振動(dòng)是指由于氣象、海浪、地下構(gòu)造等自然震源或交通、機(jī)械等人為振源所引起的，由四面八方各種無(wú)定向振源激發(fā)的各種波隨機(jī)集合而成的地球表面的固有微振動(dòng)。場(chǎng)地微振動(dòng)測(cè)試，就是用儀器記錄建筑場(chǎng)地上微振動(dòng)時(shí)程曲線(xiàn)，并通過(guò)頻譜分析，測(cè)出其主導(dǎo)周期——卓越周期和振幅。場(chǎng)地微振動(dòng)時(shí)的時(shí)程曲線(xiàn)、頻譜曲線(xiàn)、卓越周期和振幅是高層建筑或?qū)φ駝?dòng)敏感的建筑抗震設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)資料。
上海較早開(kāi)展場(chǎng)地微波振動(dòng)測(cè)試的單位是上海市地震局和上海勘察院。80年代，上海地震局曾為寶鋼、吳涇化工廠等重點(diǎn)工程，進(jìn)行場(chǎng)地微振動(dòng)測(cè)量，提供了卓越周期和振動(dòng)幅值等抗震設(shè)計(jì)所需的參數(shù)。1990年7月，上?？辈煸涸阡詈記芘_(tái)商工業(yè)城服務(wù)大樓工程中，開(kāi)展場(chǎng)地及地下不同深度的三分量微振動(dòng)測(cè)試和研究開(kāi)發(fā)工作，測(cè)試系統(tǒng)采用CD－7磁電式傳感器接收振動(dòng)信號(hào)，GCF－6工程測(cè)震放大器積分放大，SD375動(dòng)態(tài)頻譜分析儀記錄和數(shù)據(jù)處理，求得卓越周期。為了了解擬選樁基持力層上微振動(dòng)的情況，在地面上，布置了水平（X、Y）和垂直（Z）三個(gè)方向的拾震器，并研制了井下三分量拾震器，測(cè)試地面以下30米、37米和72米3個(gè)不同深度上、3個(gè)不同方向的微振動(dòng)。井下拾震器采用WLJ差容式平衡加速計(jì)，達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。1990年后，大多數(shù)20層以上的高層建筑都開(kāi)展了微振動(dòng)測(cè)試。
1990年，上?？辈煸菏苌虾Ｊ杏?jì)委委托，與機(jī)電部第十一設(shè)計(jì)研究院和上海市儀表電子工業(yè)設(shè)計(jì)院合作，在浦東新區(qū)張江高科技園區(qū)內(nèi)為908工程選址開(kāi)展了場(chǎng)地微振動(dòng)分析研究工作。由于908工程對(duì)地面微振動(dòng)的要求極高，要測(cè)量園區(qū)內(nèi)常規(guī)的微振動(dòng)與潮汐的關(guān)系，以及附近公路來(lái)往車(chē)輛對(duì)場(chǎng)地微振動(dòng)的影響。通過(guò)3晝夜的連續(xù)測(cè)量和專(zhuān)項(xiàng)測(cè)試，取得了大量數(shù)據(jù)，表明張江高科技園區(qū)內(nèi)場(chǎng)地微振動(dòng)的振幅、速度和加速度值出現(xiàn)在白天上班時(shí)間，而深夜各參數(shù)幅值平穩(wěn)且最低，受公路汽車(chē)行駛?cè)斯ふ裨吹挠绊戄^明顯，而受潮汐的影響不明顯。測(cè)試結(jié)果表明該場(chǎng)地只要采取適當(dāng)?shù)姆勒翊胧?，可以滿(mǎn)足908工程對(duì)場(chǎng)地微振動(dòng)的要求。
三、機(jī)器基礎(chǔ)動(dòng)力測(cè)試
在軟土地基上建造大型動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)時(shí)，要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬基礎(chǔ)動(dòng)力測(cè)試，并從承臺(tái)與土，樁與土共同作用的概念出發(fā)，綜合分析測(cè)試結(jié)果，提出直接用于樁基礎(chǔ)動(dòng)力計(jì)算的模式。1989年3～8月，上海輕工院與上海勘察院合作，為上海石化總廠塑料廠三期工程超高壓壓縮機(jī)動(dòng)力基礎(chǔ)進(jìn)行動(dòng)力測(cè)試。該壓縮機(jī)是新建年產(chǎn)8萬(wàn)噸低密度聚乙稀裝置的核心設(shè)備，機(jī)組由2臺(tái)臥式對(duì)稱(chēng)平衡型壓縮機(jī)串聯(lián)工作，具有大功率、超高壓、低頻（3．3～6．3赫）、強(qiáng)水平擾力（不平衡擾力可達(dá)105千牛）等特性，機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格，基礎(chǔ)面振幅限在80微米，所以在設(shè)計(jì)前進(jìn)行工程勘察的同時(shí)，還進(jìn)行了原位模擬基礎(chǔ)的振動(dòng)測(cè)試和對(duì)地基土層的彈性波速測(cè)試，為設(shè)計(jì)確定基礎(chǔ)——土體系的振動(dòng)計(jì)算模式和動(dòng)力計(jì)算參數(shù)提供依據(jù)。1991年6月，機(jī)器基礎(chǔ)和廠房結(jié)構(gòu)竣工后，在機(jī)器未安裝前，又對(duì)實(shí)體進(jìn)行了振動(dòng)測(cè)試和場(chǎng)地、基礎(chǔ)上微振動(dòng)測(cè)量。1992年9月，在新裝置建成投料試生產(chǎn)時(shí)，再次對(duì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的壓縮機(jī)基礎(chǔ)、周?chē)鷪?chǎng)地、廠房進(jìn)行實(shí)測(cè)，以檢驗(yàn)動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)的振動(dòng)狀態(tài)，從而驗(yàn)證勘察設(shè)計(jì)的效果。在實(shí)際工作中，除按常規(guī)動(dòng)測(cè)方法進(jìn)行測(cè)試外，采用了一些新的技術(shù)手段和計(jì)算方法，如以多參數(shù)振動(dòng)模型解析提供了承臺(tái)與土，樁與土共同作用的動(dòng)參數(shù)模式可直接用于該工程計(jì)算。在大質(zhì)量原型試驗(yàn)中，以拉伸回彈法進(jìn)行微振并提出解析式。運(yùn)用最小二乘法擬合曲線(xiàn)提高計(jì)算精度。巧妙地運(yùn)用偏心水平強(qiáng)迫振動(dòng)解得扭轉(zhuǎn)強(qiáng)迫振動(dòng)參數(shù)。
場(chǎng)地微振動(dòng)是指由于氣象、海浪、地下構(gòu)造等自然震源或交通、機(jī)械等人為振源所引起的，由四面八方各種無(wú)定向振源激發(fā)的各種波隨機(jī)集合而成的地球表面的固有微振動(dòng)。場(chǎng)地微振動(dòng)測(cè)試，就是用儀器記錄建筑場(chǎng)地上微振動(dòng)時(shí)程曲線(xiàn)，并通過(guò)頻譜分析，測(cè)出其主導(dǎo)周期——卓越周期和振幅。場(chǎng)地微振動(dòng)時(shí)的時(shí)程曲線(xiàn)、頻譜曲線(xiàn)、卓越周期和振幅是高層建筑或?qū)φ駝?dòng)敏感的建筑抗震設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)資料。
上海較早開(kāi)展場(chǎng)地微波振動(dòng)測(cè)試的單位是上海市地震局和上海勘察院。80年代，上海地震局曾為寶鋼、吳涇化工廠等重點(diǎn)工程，進(jìn)行場(chǎng)地微振動(dòng)測(cè)量，提供了卓越周期和振動(dòng)幅值等抗震設(shè)計(jì)所需的參數(shù)。1990年7月，上?？辈煸涸阡詈記芘_(tái)商工業(yè)城服務(wù)大樓工程中，開(kāi)展場(chǎng)地及地下不同深度的三分量微振動(dòng)測(cè)試和研究開(kāi)發(fā)工作，測(cè)試系統(tǒng)采用CD－7磁電式傳感器接收振動(dòng)信號(hào)，GCF－6工程測(cè)震放大器積分放大，SD375動(dòng)態(tài)頻譜分析儀記錄和數(shù)據(jù)處理，求得卓越周期。為了了解擬選樁基持力層上微振動(dòng)的情況，在地面上，布置了水平（X、Y）和垂直（Z）三個(gè)方向的拾震器，并研制了井下三分量拾震器，測(cè)試地面以下30米、37米和72米3個(gè)不同深度上、3個(gè)不同方向的微振動(dòng)。井下拾震器采用WLJ差容式平衡加速計(jì)，達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。1990年后，大多數(shù)20層以上的高層建筑都開(kāi)展了微振動(dòng)測(cè)試。
1990年，上?？辈煸菏苌虾Ｊ杏?jì)委委托，與機(jī)電部第十一設(shè)計(jì)研究院和上海市儀表電子工業(yè)設(shè)計(jì)院合作，在浦東新區(qū)張江高科技園區(qū)內(nèi)為908工程選址開(kāi)展了場(chǎng)地微振動(dòng)分析研究工作。由于908工程對(duì)地面微振動(dòng)的要求極高，要測(cè)量園區(qū)內(nèi)常規(guī)的微振動(dòng)與潮汐的關(guān)系，以及附近公路來(lái)往車(chē)輛對(duì)場(chǎng)地微振動(dòng)的影響。通過(guò)3晝夜的連續(xù)測(cè)量和專(zhuān)項(xiàng)測(cè)試，取得了大量數(shù)據(jù)，表明張江高科技園區(qū)內(nèi)場(chǎng)地微振動(dòng)的振幅、速度和加速度值出現(xiàn)在白天上班時(shí)間，而深夜各參數(shù)幅值平穩(wěn)且最低，受公路汽車(chē)行駛?cè)斯ふ裨吹挠绊戄^明顯，而受潮汐的影響不明顯。測(cè)試結(jié)果表明該場(chǎng)地只要采取適當(dāng)?shù)姆勒翊胧?，可以滿(mǎn)足908工程對(duì)場(chǎng)地微振動(dòng)的要求。
三、機(jī)器基礎(chǔ)動(dòng)力測(cè)試
在軟土地基上建造大型動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)時(shí)，要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬基礎(chǔ)動(dòng)力測(cè)試，并從承臺(tái)與土，樁與土共同作用的概念出發(fā)，綜合分析測(cè)試結(jié)果，提出直接用于樁基礎(chǔ)動(dòng)力計(jì)算的模式。1989年3～8月，上海輕工院與上海勘察院合作，為上海石化總廠塑料廠三期工程超高壓壓縮機(jī)動(dòng)力基礎(chǔ)進(jìn)行動(dòng)力測(cè)試。該壓縮機(jī)是新建年產(chǎn)8萬(wàn)噸低密度聚乙稀裝置的核心設(shè)備，機(jī)組由2臺(tái)臥式對(duì)稱(chēng)平衡型壓縮機(jī)串聯(lián)工作，具有大功率、超高壓、低頻（3．3～6．3赫）、強(qiáng)水平擾力（不平衡擾力可達(dá)105千牛）等特性，機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格，基礎(chǔ)面振幅限在80微米，所以在設(shè)計(jì)前進(jìn)行工程勘察的同時(shí)，還進(jìn)行了原位模擬基礎(chǔ)的振動(dòng)測(cè)試和對(duì)地基土層的彈性波速測(cè)試，為設(shè)計(jì)確定基礎(chǔ)——土體系的振動(dòng)計(jì)算模式和動(dòng)力計(jì)算參數(shù)提供依據(jù)。1991年6月，機(jī)器基礎(chǔ)和廠房結(jié)構(gòu)竣工后，在機(jī)器未安裝前，又對(duì)實(shí)體進(jìn)行了振動(dòng)測(cè)試和場(chǎng)地、基礎(chǔ)上微振動(dòng)測(cè)量。1992年9月，在新裝置建成投料試生產(chǎn)時(shí)，再次對(duì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的壓縮機(jī)基礎(chǔ)、周?chē)鷪?chǎng)地、廠房進(jìn)行實(shí)測(cè)，以檢驗(yàn)動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)的振動(dòng)狀態(tài)，從而驗(yàn)證勘察設(shè)計(jì)的效果。在實(shí)際工作中，除按常規(guī)動(dòng)測(cè)方法進(jìn)行測(cè)試外，采用了一些新的技術(shù)手段和計(jì)算方法，如以多參數(shù)振動(dòng)模型解析提供了承臺(tái)與土，樁與土共同作用的動(dòng)參數(shù)模式可直接用于該工程計(jì)算。在大質(zhì)量原型試驗(yàn)中，以拉伸回彈法進(jìn)行微振并提出解析式。運(yùn)用最小二乘法擬合曲線(xiàn)提高計(jì)算精度。巧妙地運(yùn)用偏心水平強(qiáng)迫振動(dòng)解得扭轉(zhuǎn)強(qiáng)迫振動(dòng)參數(shù)。