文｜中国五洲工程设计集团有限公司深圳分公司 王志忠 丁杭普 刘致昊

1.项目概况

该项目地下二层，地上四层，总建筑高度16.8 米。主要建筑功能为动力机房及监控配套设施。总建筑面积3564 平方米。抗震设防烈度为7 度0.1g，结构体系为钢筋混凝土框架结构，建筑抗震设防类别按乙类考虑。框架抗震等级为：二级。各楼层分布功能及使用荷载见表1。该项目发电机房区别于一般建筑为：（1）发电机房设置于地上楼层；（2）发电机数量较多；（3）发电机使用持时高。以上特征使得发电机对楼层的振动影响不可忽视，需要对振动进行专项分析。

表1 楼层分布功能及使用荷载

2.稳态分析

发电机的工作原理是通过燃油在气缸做功，将化学能转变为机械能和热能。机械能通过多个气缸连杆带动曲轴旋转，曲轴转动带动电刷产生电磁感应进行发电。本工程4 层布置5 台康明斯C2500 D5A 发电机。单台设备运行重量为17.2 吨，额定转速为1500rpm。超速上限为1850±50rpm，设计分析偏安全考虑为为1900rpm。转速换算成工程频率为：1500÷60=25 Hz。通过发电机平面分布工艺计算等效活荷载为10kPa，楼板面层自重按1.5 kPa。发电机振动形式为简谐振动，即随时间按正弦或余弦规律变化对结构产生周期性荷载。发电机振动频率从启动（0Hz）开始到正常运行（25 Hz）。结构分析的目的就是在发电机运行时各频率点振动下楼层结构的确定性响应。稳态分析就是荷载幅值随频率的变化规律已知的确定性分析，属于频域分析。频域分析仅考虑简谐荷载引起的稳态响应，忽略瞬态响应。……