UDC

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

PGB50699-20xx

振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范

Technicalcodefortesing

vibratorfoundation

征求意見稿

20xx-xx-xx－－發(fā)布20xx-xx-xx－－實(shí)施

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部

聯(lián)合發(fā)布

中華人民共和國國家質(zhì)量檢驗(yàn)檢疫總局

1

Contents

1Generalprovisions………………...（1）

2Termsandsymbols…………………..（2）

2.1Terms…………………….….…（2）

2.2Symbols………………….…..（2）

3Basicrequirement…………………..…（5）

3.1Generalrequirements………..….（5）

3.2Characteristicrequirementforcalculationofsubsoiland

foundations…………………….（6）

3.3Characteristicparameterofdynamicpropertiesofsubsoil……..（6）

4Characteristicmeasurementofparameterofdynamicpropertiesof

subsoil……………...…（9）

4.1Generalrequirements………….…（9）

4.2Contentsofmeasurementanddataprocessing………………...…（9）

5Dynamiccalculationoffoundations……………….…（17）

6Structuralrequirementoffoundations…………..….…（17）

7Dynamiccalculationoffoundations……………….….（17）

8Inspection….……….….（19）

AppendixABasicequationsofdynamiccalculationsoffoundations….（29）

AppendixBMeasuringsubsoildampingratiowiththerelativewidthof

theverticalvelocityamplitude-frequencyresponsecurve…..（30）

AppendixCFoundationselectionmethodsforelectrodynamicvibrators…(31)

Explanationofwordinginthiscode…….……….….…..…（32）

Listofquotedstandards………….….……..………....…（33）

Addition:Explanationofprovisions…….….……...…….....（37)

2

1總則

1.0.1為了在振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)的建造中貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到技術(shù)

先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量，編制本規(guī)范。

1.0.2本規(guī)范適用于液壓振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)和電動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)地基基礎(chǔ)的勘察、設(shè)計(jì)、

測試、施工和驗(yàn)收。

1.0.3振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)的技術(shù)要求除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)范外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)

準(zhǔn)的規(guī)定。

1

2術(shù)語和符號(hào)

2.1術(shù)語

2.1.1基組foundationset

振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)和基礎(chǔ)上的機(jī)器、附屬設(shè)備、填土的總稱。

2.1.2地基剛度stiffnessofsubsoil

地基抵抗變形的能力，其值為施加于地基上的力（力矩）與它引起的線位

移（角位移）之比。

2.1.3水平回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)vibrationcoupledwithtranslatingandrocking

基礎(chǔ)沿一水平軸平移并繞另一水平軸同時(shí)產(chǎn)生回轉(zhuǎn)振動(dòng)的耦合振動(dòng)。

2.2符號(hào)

2.2.1作用和響應(yīng)：

1用于動(dòng)力計(jì)算：

Pz——激振器的豎向擾力；

Px——激振器的水平擾力；

pk——標(biāo)準(zhǔn)靜荷載下基礎(chǔ)底面平均靜壓力；

M——激振器的回轉(zhuǎn)擾力矩的總稱；

M——激振器的扭轉(zhuǎn)擾力矩；

dz——基組重心處的豎向振動(dòng)線位移；

dx——基組重心處的水平向振動(dòng)線位移；

d——基礎(chǔ)的回轉(zhuǎn)振動(dòng)角位移；

d——基礎(chǔ)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)角位移的總稱；

基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)在水平擾力、擾力矩及豎向擾力偏心作

dz——PxMPz

用下的豎向振動(dòng)線位移；

基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)在水平擾力、擾力矩及豎向擾力偏心作

dx——PxMPz

用下的水平向振動(dòng)線位移；

ω——激振器擾力的圓頻率；

2

ωnz——基組豎向固有圓頻率；

ωnx——基組水平向固有圓頻率；

ωn——基組回轉(zhuǎn)固有圓頻率；

ωn——基組扭轉(zhuǎn)固有圓頻率；

ωn1——基組水平回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)第一振型固有圓頻率的總稱；

ωn2——基組水平回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)第二振型固有圓頻率的總稱；

2用于測試分析：

dm——基礎(chǔ)豎向振動(dòng)位移幅頻響應(yīng)曲線峰點(diǎn)線位移的總稱；

dm1——基礎(chǔ)水平回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)位移幅頻響應(yīng)曲線第一振型峰點(diǎn)水平線位

移；

第一、二臺(tái)傳感器測出的基礎(chǔ)水平回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)位移幅頻響應(yīng)曲

dz1.2——

線第一振型峰點(diǎn)豎向線位移；

基礎(chǔ)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)位移幅頻響應(yīng)曲線峰點(diǎn)水平線位移的總稱；

dm——

fnd——基礎(chǔ)豎向有阻尼固有頻率；

fm——基礎(chǔ)豎向振動(dòng)幅頻響應(yīng)曲線峰點(diǎn)頻率的總稱；

fm1——基礎(chǔ)水平回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)幅頻響應(yīng)曲線第一振型峰點(diǎn)頻率的總稱；

fnz——基礎(chǔ)豎向無阻尼固有頻率；

fn1——基礎(chǔ)水平回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)第一振型無阻尼固有頻率；

fnx——基礎(chǔ)水平向無阻尼固有頻率；

基礎(chǔ)回轉(zhuǎn)無阻尼固有頻率；

fn——

基礎(chǔ)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)幅頻響應(yīng)曲線峰點(diǎn)頻率的總稱；

fm——

基礎(chǔ)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)無阻尼固有頻率。

fn——

2.2.2計(jì)算指標(biāo)：

Cz——天然地基抗壓剛度系數(shù)；

C——天然地基抗彎剛度系數(shù)；

Cx——天然地基抗剪剛度系數(shù)；

C——天然地基抗扭剛度系數(shù)；

Kz——天然地基抗壓剛度；

K——天然地基抗彎剛度；

Kx——天然地基抗剪剛度；

3

K——天然地基抗扭剛度；

kpz——單樁抗壓剛度；

Kp——樁基抗彎剛度；

m——基組的質(zhì)量，為mf、mm及ms之和；

mf——基礎(chǔ)的質(zhì)量；

mm——基礎(chǔ)上機(jī)器設(shè)備的質(zhì)量；

ms——基礎(chǔ)上回填土的質(zhì)量（用于埋置的階梯形基礎(chǔ)）；

mz——基礎(chǔ)豎向振動(dòng)的參振總質(zhì)量，包括基組質(zhì)量和地基參振質(zhì)量；

mx——基礎(chǔ)水平回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)的參振總質(zhì)量，包括基組質(zhì)量和地基參振

質(zhì)量；

m——基礎(chǔ)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的參振總質(zhì)量，包括基組質(zhì)量和地基參振質(zhì)量；

m——基組質(zhì)量比；

z——天然地基的豎向阻尼比；

x1——天然地基的水平回轉(zhuǎn)向耦合振動(dòng)第一振型阻尼比；

x2——天然地基的水平回轉(zhuǎn)向耦合振動(dòng)第二振型阻尼比；

——天然地基扭轉(zhuǎn)向阻尼比。

2.2.3幾何參數(shù)：

A——基礎(chǔ)底面積；

I——基礎(chǔ)底面對(duì)通過其形心軸的慣性矩；

J——基組對(duì)通過其重心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；

Iz——基礎(chǔ)底面通過其形心軸的極慣性矩；

Jz——基組通過其重心軸的極轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；

h——基礎(chǔ)高度；

h1——基組質(zhì)心至基礎(chǔ)頂面的距離；

h2——基組質(zhì)心至基礎(chǔ)底面的距離。

4

3基本規(guī)定

3.1一般規(guī)定

3.1.1振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取得下列資料：

1激振器的個(gè)數(shù)、每個(gè)質(zhì)量及運(yùn)動(dòng)部分質(zhì)量；

2激振器的擾力及擾力矩大小、方向及作用位置；

3激振器激振頻率范圍；

4激振器最大行程、速度及加速度；

5附加設(shè)備質(zhì)量及擾力與擾力矩大小、方向及作用位置；

6設(shè)備底座詳圖，包括附加設(shè)備位置、預(yù)埋螺栓位置、管溝位置及其孔洞

尺寸。

3.1.2振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取得所在建筑物的下列資料：

1建筑物的施工圖；

2在建筑物內(nèi)位置及鄰近部分的建筑物基礎(chǔ)詳圖及管溝布置圖；

3建筑物的地質(zhì)勘察資料，振動(dòng)臺(tái)基礎(chǔ)底面應(yīng)布置鉆孔，孔深應(yīng)至硬土層

或巖層或不小于20m，提供土層壓縮波、剪切波波速、剪切模量及泊松比。

4地基動(dòng)力特性參數(shù)的測試資料。

3.1.3振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)應(yīng)與建筑物基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)分開，凈距分別不應(yīng)小于

100mm及50mm。當(dāng)兩者基礎(chǔ)緊鄰，基礎(chǔ)底面應(yīng)同深。

3.1.4振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)頂部四周應(yīng)與混凝土地面分開，縫寬應(yīng)為50mm，深應(yīng)為

500mm，可用聚苯乙烯泡沫板填塞，可不做隔振縫?；A(chǔ)四周的回填土應(yīng)分層夯

實(shí)，壓實(shí)系數(shù)c不應(yīng)小于0.94。

3.1.5有振動(dòng)的管道應(yīng)與建筑物脫開，必要時(shí)可用柔性連接。有振動(dòng)的管溝應(yīng)與

建筑物基礎(chǔ)用縫分開。

3.1.6振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)所在的建筑物在構(gòu)造上應(yīng)按抗震設(shè)防烈度不低于7度設(shè)計(jì)，且

不低于當(dāng)?shù)卦O(shè)防烈度要求，應(yīng)將屋面荷載增加5%～10%計(jì)算屋面板、屋架及托

架，但不應(yīng)傳給柱子及基礎(chǔ)。

3.1.7振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)在天然地基上時(shí)，承載力特征值fak小于150kPa的應(yīng)進(jìn)行

地基處理或用樁基。

3.1.8基組的重心與基礎(chǔ)底面形心宜在同一豎線上。

5

3.2地基和基礎(chǔ)的計(jì)算規(guī)定

3.2.1振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)底面地基平均靜壓力應(yīng)按下式計(jì)算：

pk≤0.8fa(3.2.1)

式中：pk——標(biāo)準(zhǔn)靜載荷下基礎(chǔ)底面平均靜壓力(kPa)，標(biāo)準(zhǔn)荷載為基礎(chǔ)自重

及其上的回填土重及機(jī)器自重(kN)；

fa——修正后的地基承載力特征值(kPa)。

3.2.2振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)頂面的振動(dòng)容許值應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程

容許振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》GB50868-2013第5.7節(jié)規(guī)定。

3.3地基動(dòng)力特征參數(shù)

I天然地基

3.3.1振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)在天然地基上的基本動(dòng)力參數(shù)可由現(xiàn)場試驗(yàn)確定，試

驗(yàn)方法應(yīng)按本規(guī)范第4章方法進(jìn)行。當(dāng)無條件進(jìn)行試驗(yàn)并有經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可按本

規(guī)范第3.3.2條～第3.3.8條規(guī)定確定，并對(duì)塊體基礎(chǔ)計(jì)算所得的豎向或水平

向振動(dòng)線位移，可不按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50040-96

中第3.3.11條進(jìn)行折減，但應(yīng)按本規(guī)范第8章檢驗(yàn)。

3.3.2天然地基的抗壓剛度系數(shù)Cz可按下列規(guī)定取用：

1當(dāng)基礎(chǔ)底面積大于或等于20m2及埋深不小于2.0m時(shí)，可按圖3.3.2

采用，并乘以系數(shù)η，η的取值應(yīng)符合以下規(guī)定：

1）當(dāng)fak大于300kPa，η取1.0；

2）當(dāng)fak不大于300kPa，黏性土η取1.1，粉土η取1.0，砂土η取0.9。

22

2當(dāng)基礎(chǔ)底面積小于20m，大于10m時(shí)，抗壓剛度系數(shù)Cz可采用

圖3.3.2中的數(shù)值乘以底面積修正系數(shù)βr。βr可按下式進(jìn)行計(jì)算：

320

（3.3.2）

rA

式中：A——基礎(chǔ)底面積（m2）。

6

)

3

/

m

k

N

4

1

0

×

(

z

C

fak(kPa)

圖3.3.2天然地基的抗壓剛度系數(shù)Cz與地基承載力特征值fak關(guān)系統(tǒng)計(jì)曲線

3.3.3天然地基的抗彎、抗剪、抗扭剛度系數(shù)可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)

設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50040-96中第3.3.5條計(jì)算。

3.3.4天然地基的抗壓、抗彎、抗剪、抗扭剛度可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《動(dòng)力機(jī)器基

礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50040-96中第3.3.6條計(jì)算。

3.3.5天然地基抗壓剛度系數(shù)的埋深提高系數(shù)可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)

設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50040-96中第3.3.7條計(jì)算。

3.3.6天然地基抗壓剛度系數(shù)值按本規(guī)范第3.3.2條及3.3.5條提高后的總值不得

大于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50040-96中表3.3.2內(nèi)的數(shù)值

的2倍。

3.3.7天然地基阻尼比可按下述方法進(jìn)行計(jì)算：

1豎向阻尼比可按下列公式計(jì)算：

c

z（3.3.7-1）

(1v)m

式中：c=0.18,0.216,0.252，一般可取0.216，根據(jù)土層軟硬可上下浮動(dòng)，

7

軟土層取小值；也可根據(jù)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的重要性而反向浮動(dòng)，重要的取小值。

m

m(3.3.7-2)

A1.5

式中：天然地基豎向阻尼比；

z——

m——基組質(zhì)量比，不宜大于0.8，否則宜調(diào)整基礎(chǔ)尺寸；

m——基組的質(zhì)量（t），見式（5.2.1-3）；

ρ——地基土的密度（t/m3）；

v——地基土的泊松比，按本規(guī)范第3.1.2條得出。

2水平回轉(zhuǎn)向、扭轉(zhuǎn)向阻尼比可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB50040-96第3.3.9.2款計(jì)算。

3.3.8埋置基礎(chǔ)的天然地基阻尼比，埋深提高系數(shù)可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《動(dòng)力機(jī)器

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》第條計(jì)算。提高后的阻尼比，不應(yīng)大于

GB50040-963.3.10Z

，、不應(yīng)大于。

0.6x10.3

II樁基

3.3.9樁基的基本動(dòng)力參數(shù)可由現(xiàn)場試驗(yàn)確定，試驗(yàn)方法應(yīng)按本規(guī)范第4章方法

進(jìn)行。當(dāng)無條件進(jìn)行試驗(yàn)并有經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可按本規(guī)范第3.3.10條、第3.3.11條規(guī)定

確定，但必須按本規(guī)范第8章檢驗(yàn)。

3.3.10樁基剛度可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50040-96中

第3.3.13條～第3.3.18條規(guī)定確定。計(jì)算樁基的固有頻率和振動(dòng)線位移時(shí)所需參

數(shù)可按該規(guī)范第3.3.19條、第3.3.20條規(guī)定確定。

摩擦樁樁基豎向阻尼比可取無樁時(shí)承臺(tái)在天然地基上的阻尼比（包抬

3.3.11pz

埋深提高）增加0.05，可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50040-96

第3.3.21.2款確定水平回轉(zhuǎn)向、扭轉(zhuǎn)向阻尼比。并可按該規(guī)范第3.3.22條確定樁

承臺(tái)埋深對(duì)阻尼比的提高作用，提高后的不應(yīng)大于，、不應(yīng)大于

PZ0.6Px1P

0.3。

8

4地基動(dòng)力特征參數(shù)測試

4.1一般規(guī)定

4.1.1振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)前，宜在現(xiàn)場進(jìn)行模塊基礎(chǔ)試驗(yàn)。

4.1.2模塊基礎(chǔ)應(yīng)建在擬建基礎(chǔ)附近具有類似結(jié)構(gòu)的原狀土層上，其尺寸可為

2.0m×1.5m×1.0m，數(shù)量不宜少于2個(gè)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。當(dāng)工程

需要，尺寸可適當(dāng)加大，長寬比不應(yīng)大于1.5，高寬比不應(yīng)大于0.6。此時(shí)，模塊

基礎(chǔ)的基組質(zhì)量比m宜與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)接近。

4.1.3當(dāng)模塊基礎(chǔ)用樁基時(shí)，可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《地基動(dòng)力特性測試規(guī)范》GB/T

50269-2015第4.3.2條進(jìn)行，樁距、樁截面及混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與擬建基礎(chǔ)的樁

相同，樁長應(yīng)達(dá)到擬建基礎(chǔ)樁尖地層。

4.1.4模塊基礎(chǔ)基坑坑壁至模塊基礎(chǔ)的四周距離應(yīng)大于500mm，坑底土層應(yīng)保

持原狀結(jié)構(gòu)，坑底面應(yīng)保持水平面。

4.1.5模塊基礎(chǔ)的施工尺寸應(yīng)準(zhǔn)確，其頂面應(yīng)抹平抹光，預(yù)埋激振器連接螺栓位

置應(yīng)準(zhǔn)確，施工時(shí)可采用定位模具。螺栓位置、大小及長度應(yīng)由測試單位按激振

器要求提供。

4.2測試內(nèi)容及數(shù)據(jù)處理

4.2.1模塊基礎(chǔ)用激振法測試應(yīng)包括強(qiáng)迫振動(dòng)和自由振動(dòng)，并應(yīng)沿豎向和縱橫水

平方向分別測試，且應(yīng)分明置和埋置兩種情況，埋置時(shí)四周回填土應(yīng)分層夯實(shí)，

壓實(shí)系數(shù)λc不應(yīng)小于0.94。

4.2.2用激振法測試時(shí)，除另有說明外，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《地基動(dòng)力特性測試

規(guī)范》GB/T50269—2015第4.4節(jié)的規(guī)定進(jìn)行。測試幅頻響應(yīng)時(shí)，激振擾力頻率

宜在3Hz~50Hz范圍內(nèi)變化，對(duì)于硬土層或巖層應(yīng)提高。頻率間隔在共振區(qū)內(nèi)應(yīng)

小于1Hz，在共振區(qū)外應(yīng)為1Hz～2Hz，逐個(gè)測試?；A(chǔ)共振時(shí)的線位移不宜大

于0.1mm。

4.2.3模塊基礎(chǔ)強(qiáng)迫振動(dòng)的數(shù)據(jù)處理，可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《地基動(dòng)力特性測試規(guī)

范》GB/T50269-2015第4.5.1條的規(guī)定進(jìn)行。

4.2.4模塊基礎(chǔ)自由振動(dòng)的測試方法及數(shù)據(jù)處理，可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《地基動(dòng)力

特性測試規(guī)范》GB/T50269-2015第4.4節(jié)、第4.5節(jié)的規(guī)定進(jìn)行，可用波形起

9

始段無滯后的位移傳感器。

4.2.5模塊基礎(chǔ)地基振動(dòng)測試應(yīng)提供下列地基動(dòng)力參數(shù)：

1地基豎向及水平回轉(zhuǎn)向第一振型以及扭轉(zhuǎn)向的阻尼比；

2地基抗壓、抗剪、抗彎和抗扭剛度系數(shù)；

3地基豎向和水平回轉(zhuǎn)向以及扭轉(zhuǎn)向的參振質(zhì)量。

4.2.6模塊基礎(chǔ)樁基振動(dòng)測試應(yīng)提供下列動(dòng)力參數(shù)：

1樁基豎向和水平回轉(zhuǎn)向第一振型以及扭轉(zhuǎn)向的阻尼比；

2單樁的抗壓剛度；

3樁基抗剪和抗扭剛度系數(shù)；

4樁基豎向和水平回轉(zhuǎn)向以及扭轉(zhuǎn)向的參振質(zhì)量。

4.2.7測試結(jié)果應(yīng)包括下列內(nèi)容：

1測試的各種幅頻響應(yīng)曲線及幅頻數(shù)據(jù)表；

2地基動(dòng)力參數(shù)測試值的分析計(jì)算表；

3地基動(dòng)力參數(shù)的設(shè)計(jì)值分析計(jì)算表；

4上述第4.2.5條、第4.2.6條的地基動(dòng)力參數(shù)。

4.2.8數(shù)據(jù)處理結(jié)果，應(yīng)得到下列幅頻響應(yīng)曲線：

1基礎(chǔ)豎向振動(dòng)為基礎(chǔ)豎向線位移的幅頻響應(yīng)曲線（dz-f）；

2基礎(chǔ)水平回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)為基礎(chǔ)頂面測試點(diǎn)沿x軸的水平線位移的幅頻響

應(yīng)曲線（dx-f），及基礎(chǔ)頂面測試點(diǎn)由回轉(zhuǎn)振動(dòng)產(chǎn)生的豎向線位移的幅頻響應(yīng)曲

線（dz-f）；

3基礎(chǔ)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)為基礎(chǔ)頂面測試點(diǎn)在扭轉(zhuǎn)擾力矩作用下的水平線位移的幅

頻響應(yīng)曲線（dx-f）。

4.2.9測試時(shí)宜分別用定擾力、變擾力激振。當(dāng)用定擾力激振時(shí)，應(yīng)同時(shí)得出位

移、速度及加速度隨頻率變化的幅頻響應(yīng)曲線。當(dāng)只能用定擾力激振時(shí)，可用其

加速度幅頻響應(yīng)曲線峰點(diǎn)頻率fma代替本規(guī)范第4.2.10條~第4.2.12條有關(guān)公式中

的變擾力位移幅頻響應(yīng)曲線峰點(diǎn)頻率fme。當(dāng)只能用變擾力激振時(shí)，可將變擾力

（P）的位移幅頻曲線（d-f）化作單位定擾力位移幅頻響應(yīng)曲d/P-f），并得出

峰點(diǎn)頻率。

4.2.10地基豎向動(dòng)力特征參數(shù)可按下列公式計(jì)算：

1當(dāng)只能用變擾力激振時(shí)，地基豎向阻尼比可按式（4.2.10-1）計(jì)算，除此

之外，均可按式（4.2.10-1）~式（4.2.10-3）計(jì)算，并取平均值。

10

z=0.7071(fmcfme)(4.2.10-1)

2

z=0.7071(fmcfmv)(4.2.10-2)

2

z=0.7071(fmvfme)(4.2.10-3)

式中：z——地基豎向阻尼比；

fmc———豎向定擾力振動(dòng)位移輻頻響應(yīng)曲線峰點(diǎn)頻率（Hz）；

fme——豎向變擾力振動(dòng)位移輻頻響應(yīng)曲線峰點(diǎn)頻率（Hz）；

fmv——豎向定擾力振動(dòng)速度幅頻響應(yīng)曲線峰點(diǎn)頻率（Hz）。

2基礎(chǔ)豎向無阻尼和有阻尼固有頻率，可分別按下列公式計(jì)算：

fnzfmcfme(4.2.10-4)

2

fndfnz1z(4.2.10-5)

式中：fnz——基礎(chǔ)豎向無阻尼固有頻率（Hz）；

fnd——基礎(chǔ)豎向有阻尼固有頻率（Hz），可用沖擊法測試作驗(yàn)證。

注：1fnz應(yīng)接近fmv，允許偏差為10%，相差較大時(shí)，應(yīng)研究fmc與fme的取點(diǎn)是否合理，

或測試精度是否可靠。

當(dāng)有關(guān)曲線峰點(diǎn)不明顯或消失（～）時(shí)，可用附錄計(jì)算。

2z=0.61.0Bz

3第1款的除此之外的條件是：同一基礎(chǔ)、同一激振器、定、變擾力大小相同。

3基礎(chǔ)的參振總質(zhì)量、地基抗壓剛度和抗壓剛度系數(shù)、單樁抗壓剛度和樁

基抗彎剛度，可分別依次按下列公式計(jì)算。

Kz

mz=2(4.2.10-6)

(2fnz)

Pc1

Kz=·(4.2.10-7)

d2

mc2z1z

K

Cz(4.2.10-8)

zA

Kz

kpz(4.2.10-9)

np

n

2

Kpkpzri(4.2.10-10)

i1

式中：mz——基礎(chǔ)豎向振動(dòng)參振的總質(zhì)量（t），包括基礎(chǔ)、激振設(shè)備及地基的參

11

振質(zhì)量，當(dāng)大于基礎(chǔ)質(zhì)量mf的2倍時(shí)，應(yīng)取mz等于2mf；

Kz——地基抗壓剛度（kN/m）；

Pc——定擾力值（kN）；

dmc——定擾力豎向振動(dòng)輻頻響應(yīng)曲線峰點(diǎn)線位移（m）。

地基抗壓剛度系數(shù)（3）；

Cz——kN/m

kpz——單樁抗壓剛度（kN/m）；

樁基抗彎剛度（）；

Kp——kN·m

ri——第i根樁中線至基礎(chǔ)底面形心回轉(zhuǎn)軸的距離（m）；

np——樁數(shù)。

4.2.11地基在軸x向水平回轉(zhuǎn)向動(dòng)力特征參數(shù)應(yīng)按下列公式計(jì)算：

1當(dāng)只能用變擾力激振時(shí)，地基水平回轉(zhuǎn)耦合第一振型阻尼比可按式

（4.2.11-1）計(jì)算，除此之外，均可按式（4.2.11-1）~式（4.2.10-3）計(jì)算，并取

平均值。

=0.7071(ff)(4.2.11-1)

x1m1cm1e

=0.7071(ff)2（4.2.11-2)

x1m1cm1v

=0.7071(ff)2（4.2.11-3)

x1m1vm1e

式中：x1——基礎(chǔ)水平回轉(zhuǎn)向第一振型阻尼比；

fm1c——dxφ-f幅頻響應(yīng)曲線第一振型峰點(diǎn)頻率（Hz）；

fm1e——水平變擾力振動(dòng)水平回轉(zhuǎn)位移dxφ-f幅頻響應(yīng)曲線第一振型峰點(diǎn)頻

率（Hz）；

fm1v——水平定擾力振動(dòng)水平回轉(zhuǎn)速度Vxφ-f幅頻響應(yīng)曲線第一振型峰點(diǎn)頻

率（Hz）。

2基礎(chǔ)無阻尼固有頻率可按下式計(jì)算：

fn1=fm1cfm1e(4.2.11-4)

式中：fn1——基礎(chǔ)水平回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)第一振型無阻尼固有頻率（Hz）；

注：1fn1應(yīng)接近fm1v，允許偏差為10%，相差較大時(shí)，應(yīng)研究fm1c與fm1e的取點(diǎn)是否

合理，或測試精度是否可靠。

2第1款的除此之外的條件是：同一基礎(chǔ)、同一激振器、定、變擾力大小相同。

3基礎(chǔ)水平回轉(zhuǎn)振動(dòng)的參振總質(zhì)量，應(yīng)按下列公式計(jì)算：

12

Px(1h3)(1h1)11

m=··（4.2.11-5）

xd(2f)22i22

m1n12x11x11

（）

1dxm14.2.11-6

dd

z1z2

Φm1=(4.2.11-7)

l1

dx=dm1－h(huán)1Φm1（4.2.11-8）

1

i=(l2h2)(4.2.11-9)

12

式中：基礎(chǔ)水平回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)的參振總質(zhì)量（），包括基礎(chǔ)、激振設(shè)備

mx——t

和地基參振質(zhì)量，當(dāng)大于基礎(chǔ)質(zhì)量的倍時(shí)，應(yīng)取倍。

mx1.41.4

Px——作用于x方向的水平定擾力（kN）；

ρ1——基礎(chǔ)第一振型轉(zhuǎn)動(dòng)中心至基礎(chǔ)質(zhì)心距離（m）

i——基礎(chǔ)回轉(zhuǎn)半徑（m）；

Φm1——基礎(chǔ)第一振型峰點(diǎn)的回轉(zhuǎn)角位移（rad）；

d——第一臺(tái)傳感器測出的基礎(chǔ)水平回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)第一振型豎向峰點(diǎn)

z1

線位移（m）；

d——第二臺(tái)傳感器測出的基礎(chǔ)水平回傳耦合振動(dòng)第一振型豎向峰點(diǎn)

z2

線位移（m）；

l1——兩臺(tái)豎向傳感器的間距(m)；

dx——基礎(chǔ)質(zhì)心處的水平線位移（m）；

dm1——基礎(chǔ)水平回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)第一振型水平向峰點(diǎn)線位移（m）；

h1——基礎(chǔ)質(zhì)心至基礎(chǔ)頂面距離（m）；

l——平行于擾力方向的基礎(chǔ)邊長（m）；

h——基礎(chǔ)高度（m）；

h3——基礎(chǔ)質(zhì)心至激振器水平擾力距離（m）。

4地基抗剪剛度和抗剪剛度系數(shù)、抗彎剛度和抗剪剛度系數(shù)，應(yīng)按下列公

式計(jì)算。

2

Kx=mxφ(2πfnx)(4.2.11-10)

fnx=fn11h2/1(4.2.11-11)

13

K

Cx(4.2.11-12)

xA

22

K=J(2fn)Kxh2(4.2.11-13)

h222

fff(4.2.11-14)

n1i2nxn1

K

C(4.2.11-15)

I

式中：Kx——地基抗剪剛度（kN/m）；

fnx——基礎(chǔ)水平向無阻尼固有頻率（Hz）；

3

Cx——抗剪剛度系數(shù)（kN/m）；

K——地基抗彎剛度（kN·m）；

fn——基礎(chǔ)回轉(zhuǎn)無阻尼固有頻率（Hz）；

h2——基組質(zhì)心至基礎(chǔ)底面的距離。

3

C——抗彎剛度系數(shù)（kN/m）；

J——基礎(chǔ)對(duì)通過其重心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（t.m2）；

I——基礎(chǔ)底面對(duì)通過其形心軸的慣性矩(m4)。

4.2.12地基扭轉(zhuǎn)向動(dòng)力特征參數(shù)應(yīng)按下列公式計(jì)算：

1當(dāng)只能用變擾力激振時(shí)，地基扭轉(zhuǎn)向阻尼比可按式（4.2.12-1）計(jì)算，除

此之外，均可按式（4.2.12-1）~式（4.2.12-3）計(jì)算，并取平均值：

=0.7071(fmcfme)(4.2.12-1)

2

=0.7071(fmcfmv)(4.2.12-2)

2

=0.7071(fmvfme)(4.2.12-3)

式中：——地基扭轉(zhuǎn)向阻尼比；

定擾力扭轉(zhuǎn)振動(dòng)水平位移輻頻響應(yīng)曲線峰點(diǎn)頻

fmc——Axf

率；

變擾力扭轉(zhuǎn)振動(dòng)水平位移輻頻響應(yīng)曲線峰點(diǎn)頻

fme——Axf

率；

定擾力扭轉(zhuǎn)振動(dòng)速度輻頻響應(yīng)曲線峰點(diǎn)頻率。

fmv——Vxf

14

2基礎(chǔ)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)無阻尼固有頻率可按下式計(jì)算：

fnfmcfme(4.2.12-4)

式中：基礎(chǔ)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)無阻尼固有頻率（）。

fn——Hz

注：應(yīng)接近于，允許偏差為，相差較大時(shí)應(yīng)研究與的

1fnfmv10%fmvfme

取點(diǎn)是否合理，或測試精度是否可靠。

2第1款的除此之外的條件是：同一基礎(chǔ)、同一激振器、定、變擾力大小相同。

3基礎(chǔ)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的參振總質(zhì)量，應(yīng)按下列公式計(jì)算：

12Jz

m(4.2.12-5)

l2b2

Ml1

J·(4.2.12-6)

z22

Amcn21

n2fn(4.2.12-7)

式中：m—基礎(chǔ)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的參振總質(zhì)量（t），包括基礎(chǔ)、激振設(shè)備和地基參振

質(zhì)量（t）；

2

Jz——基礎(chǔ)通過其重心軸的極轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（t.m）

M—激振設(shè)備的定擾力扭轉(zhuǎn)力矩（kN.m）；

l——扭轉(zhuǎn)軸至實(shí)測點(diǎn)的距離(m)；

定擾力扭轉(zhuǎn)振動(dòng)水平位移幅頻響應(yīng)曲線峰點(diǎn)線位移

dmc—dxf

（m）；

基礎(chǔ)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)無阻尼固有圓頻率（）；

ωn—rad/s

b—基礎(chǔ)寬度（m）。

4地基的抗扭剛度和抗扭剛度系數(shù)，可分別按式（4.2.12-8）和式（4.2.12-9）

計(jì)算。

2

K=Jzn(4.2.12-8)

CKIz(4.2.12-9)

15

式中：K——地基抗扭剛度（kN·m）；

3

C——地基抗扭剛度系數(shù)（kN/m）；

4

Iz——基礎(chǔ)底面對(duì)通過其形心軸的極慣性矩（m）。

4.2.13由明置模塊基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)測試的地基阻尼比、地基剛度系數(shù)及地基參加

振動(dòng)的當(dāng)量質(zhì)量用于設(shè)計(jì)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行有關(guān)換算，可按現(xiàn)行國家標(biāo)

準(zhǔn)《地基動(dòng)力特性測試規(guī)范》GB/T50269-2015第4.6節(jié)的規(guī)定進(jìn)行。換算后的

設(shè)計(jì)值，不應(yīng)大于，、不應(yīng)大于。且天然地基的抗壓剛度系數(shù)

z0.6x10.3

Cz，不應(yīng)大于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《動(dòng)力機(jī)器設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50040-96表3.3.2規(guī)定的2

倍。

16

5基礎(chǔ)動(dòng)力計(jì)算

5.1基礎(chǔ)振動(dòng)計(jì)算體系

5.1.1基礎(chǔ)振動(dòng)計(jì)算體系如下（圖5.1.1）：

1沿豎軸Z上下振動(dòng);

2在縱向XOZ平面內(nèi)的水平回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng),而為繞Y軸的俯仰振動(dòng);

3在橫向YOZ平面內(nèi)的水平回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng),而為繞X軸的搖擺振動(dòng);

4繞豎軸Z的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。

圖5.1.1塊體基礎(chǔ)振動(dòng)計(jì)算體系

5.1.2基礎(chǔ)動(dòng)力計(jì)算時(shí)，如有多個(gè)激振器，可根據(jù)實(shí)際使用情況，當(dāng)激振力不同

時(shí)達(dá)到最大值時(shí)可以折減，其折減系數(shù)由工藝單位提出。

5.2豎向振動(dòng)

5.2.1基組在通過其重心的豎向擾力Pz作用下，其豎向振動(dòng)線位移和固有圓頻

率的計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：

1線位移和固有頻率可分別按式（5.2.1-1）和式(5.2.1-2)計(jì)算。

Pz1

dz(5.2.1-1)

22

Kz

22

(12)4z2

nznz

17

K

z(5.2.1-2)

nzm

mmfmmmsm(5.2.1-3)

3

m2r0(5.2.1-4)

當(dāng)，，，，，

=00.250.52=0.51.02.0

式中：r0——基礎(chǔ)底面積等效于圓板半徑；

dz——基組重心處的豎向線位移（m）；

Pz——激振器的豎向擾力（kN）；

ωnz——基組的豎向固有圓頻率（rad/s）；

m——基組豎向振動(dòng)的總質(zhì)量（t）；

mf——基礎(chǔ)的質(zhì)量（t）；

mm——基礎(chǔ)上機(jī)器設(shè)備的質(zhì)量（t）；

ms——基礎(chǔ)上回填土的質(zhì)量（t）；

m——參振土質(zhì)量（t），僅用于土層，fak不大于300kPa；

Kz——基礎(chǔ)的地基抗壓剛度(kN/m)；

ω——激振器的擾力圓頻率（rad/s）。

ζz——地基的豎向阻尼比。

最大線位移可按下列公式計(jì)算：

2dzmax

）當(dāng)為定擾力，且2時(shí)：

1Pzn12Z

P1

Az(5.2.1-5)

zmaxK2

z2z1z

n

2）當(dāng)Pz為變擾力，且時(shí)：

2

12Z

PZ12

dzmax12z(5.2.1-5)

K2

Z2z1z

式中：dzmax——機(jī)組重心處的豎向最大線位移；

5.2.2速度可按下列公式計(jì)算

18

V=dz(5.2.2-1)

在定擾力作用下

Pzc:

Pzcnz

Vzcmax(5.2.2.-2)

Kz2

在變擾力作用下：

Pze

當(dāng)定、變擾力相等，

Vze=Vzcmax(5.2.2-3)

5.2.3加速度可按下列公式計(jì)算

2

az=dz(5.2.3-1)

在定擾力作用下

Pzc:

2

Pzcnz

azcmax(5.2.3-2)

2

KZ2[1

在變擾力作用下

Pze:

當(dāng)定、變擾力相相等，

aze=azcmax(5.2.3-3)

5.3水平回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)

5.3.1基組在水平擾力Px和豎向擾力Pz沿x向偏心矩作用下，產(chǎn)生x向水平、繞

y軸回轉(zhuǎn)（即x-向）的耦合振動(dòng)（圖5.3.1），基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)的豎向和水平向

振動(dòng)線位移可按下列公式計(jì)算：

(a)第一振型(b)第二振型

19

圖5.3.1基組沿x向水平、繞y軸回轉(zhuǎn)的耦合振動(dòng)的振型

1基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)角點(diǎn)B的豎向和水平線位移的計(jì)算如下：

dz(d1d2)lx(5.3.1-1)

dxd1(1h1)d2(h12)(5.3.1-2)

M11

d·(5.3.1-3)

1222

Jy(1)n122

(12)4x12

n1n1

M21

d2·(5.3.1-4)

222

Jy(2)n2

(1)242

2x22

n2n2

14mh2

222－22224

n1[(nxn)(nxn)nx](5.3.1-5)

2Jy

2

21222224mh24

n2[(nxn)+(nxn)nx](5.3.1-6)

2Jy

K

2x(5.3.1-7)

nxm

2

KKh

2x2

n(5.3.1-8)

Jy

KCIyx(5.3.1-9)

MP(hh)Pe

1x101zx(5.3.1-10)

MP(hh)Pe

2x102zx(5.3.1-11)

2

nxh2

ρ122(5.3.1-12)

nxn1

2

Jy(1)=Jy+mρ1(5.3.1-13)

20

2

nxh2

ρ222(5.3.1-14)

n2nx

2

Jy(2)=Jy+mρ2(5.3.1-15)

以上適用于單一工作頻率可用在單一轉(zhuǎn)速下的活塞式壓縮機(jī)基礎(chǔ)振動(dòng)。液

壓和電動(dòng)振動(dòng)驗(yàn)臺(tái)的頻帶寬，最大響應(yīng)按下列公式計(jì)算:

點(diǎn)最大豎向和水平線位移的計(jì)算如下：

2Bdzmax，dxmax

1)第1振型：

（）當(dāng)、為定擾力，且2時(shí)：

1PxPzmc1n112x1

M11

（）

d1cmax5.3.1-16

J22

y(1)n12x11x1

以此代入下式（）相應(yīng)得如下

5.3.1-17A2c:

M21

d2c(5.3.1-17)

222

J

y(2)n2mc1mc1

22

(12)4x22

n2n2

基礎(chǔ)頂角點(diǎn)線位移:

豎向

dz1cmax(d1cmaxd2c)lx(5.3.1-18)

水平

dx1cmaxd1cmax(1h2)d2c(h22