卢 铃 谢紫银 吴晓文 Hakbong Kim 李 军 翟国庆

(1 国网湖南省电力有限公司电力科学研究院(国网电力设施噪声与振动实验室)长沙 410007)

(2 浙江大学环境过程研究所 杭州 310058)

0 引言

随着城市化的快速推进和居民用电负荷的不断增长，居民区配电变压器数量持续增加。位于建筑物内的变压器在运行过程中，其振动可通过建筑结构传播，产生室内二次结构噪声污染[1-4]。当建筑物局部结构固有频率与变压器振动频率接近时，室内二次结构噪声尤为突出[5]。为控制变压器振动引起的室内二次结构噪声污染，有必要研究掌握居民区10 kV配电变压器振动在不同类型建筑结构中的衰减特性。

本文采用有限元法建立两种典型建筑(剪力墙结构和框架结构)的三维有限元模型，通过仿真研究变压器振动在典型建筑结构中的衰减特性。

1 典型建筑结构模型

分别建立典型多层(8 层)、高层(20 层)[6]框架、剪力墙结构建筑模型，其中地下室均为2 层，建筑层高均为3 m，负一层楼板厚度均取200 mm，其余楼层楼板厚均为120 mm。框架建筑柱间距4.5 m，柱截面800 mm×800 mm，梁截面300 mm×600 mm；剪力墙建筑墙厚200 mm。主要建筑材料为混凝土C40，根据《混凝土结构设计规范》[7]，混凝土C40的泊松比、密度和杨氏模量分别为0.2、2500 kg/m3和32.5 GPa。建筑结构底部设为固定支座，并约束X、Y、Z方向的平移和转动。图1为多层建筑三维有限元模型结构示意图。

图1 典型多层建筑结构有限元模型Fig.1 Finite element models of typical multistory building structures

2 仿真方法及参数设置

模型单元的选择是进行建筑结构动力响应分析的关键，相比于固体单元，三维梁单元和板单元可以在保证计算精度的前提下大幅降低计算量。……