GB 50699-2011 液壓振動(dòng)臺(tái)基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范 （完整版）
1 總 則
1.0.1 為了在液壓振動(dòng)臺(tái)基礎(chǔ)的建造中貫徹執(zhí)行國(guó)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)范適用于車輛道路模擬、建(構(gòu))筑物地震模擬等試驗(yàn)中使用的液壓振動(dòng)臺(tái)地基基礎(chǔ)的勘察、設(shè)計(jì)、測(cè)試、施工和驗(yàn)收。
1.0.3 液壓振動(dòng)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(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2 術(shù)語(yǔ)和符號(hào)
3 基本規(guī)定
4 地基動(dòng)力特征參數(shù)測(cè)試
5 基礎(chǔ)動(dòng)力計(jì)算
5.0.1 基礎(chǔ)動(dòng)力計(jì)算，除應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50040-96第4.3.3條～第4.3.6條公式計(jì)算外，尚應(yīng)符合本規(guī)范附錄A的規(guī)定。
5.0.2 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。
6 基礎(chǔ)構(gòu)造
6.0.1 鋼筋混凝土振動(dòng)臺(tái)塊體基礎(chǔ)宜扁平，宜為方形或矩形，平面尺寸長(zhǎng)寬比不宜大于1.5，高寬比不宜大于0.6，必要時(shí)可在底部放階加寬。放置激振器的凹坑坑壁厚度不宜小于0.6m，凹坑底板厚不宜小于2m?；炷翉?qiáng)度等級(jí)不低于C25，應(yīng)采用低水化熱水泥。當(dāng)遇地下水時(shí)應(yīng)用防水混凝土。
6.0.2 基礎(chǔ)主要鋼筋應(yīng)用鋼號(hào)HRB335，根據(jù)激振力大小、基礎(chǔ)大小和施工時(shí)鋼筋骨架的穩(wěn)定性進(jìn)行配筋，直徑不應(yīng)小于 
12。頂面、底面、四周及坑內(nèi)外壁可用200mm×200mm鋼筋網(wǎng)，放置激振器的坑底應(yīng)用雙層鋼筋網(wǎng)，并應(yīng)上下錯(cuò)開(kāi)。基礎(chǔ)內(nèi)部配500mm×500mm×500mm三向鋼筋網(wǎng)。
6.0.3 基礎(chǔ)底面應(yīng)設(shè)置混凝土墊層厚100mm，四周應(yīng)寬出底面100mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜采用C15。
6.0.4 基礎(chǔ)在管道洞孔或缺口處應(yīng)將被截?cái)噤摻钔娣e的各半分別補(bǔ)加于洞口左右兩側(cè)和上下兩面。
7 基礎(chǔ)施工
7.0.1 基礎(chǔ)應(yīng)預(yù)埋螺栓與基座板連接或直接與設(shè)備連接，應(yīng)嚴(yán)格保證螺栓位置準(zhǔn)確?；寮奥菟☉?yīng)由工廠提供，基座板應(yīng)留灌漿孔。
7.0.2 與設(shè)備或管道連接的專用預(yù)埋件或支座(支架)應(yīng)由工廠提供，并應(yīng)由土建施工預(yù)埋。
7.0.3 基礎(chǔ)施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比和坍落度，且應(yīng)分層連續(xù)澆灌，每層厚度應(yīng)按施工實(shí)際條件確定，不應(yīng)留施工縫?；炷翍?yīng)嚴(yán)格振搗密實(shí)，不得有空隙孔洞。
7.0.4 基礎(chǔ)施工時(shí)應(yīng)采取措施避免混凝土凝固時(shí)產(chǎn)生溫度裂縫，澆灌時(shí)天氣溫度不宜過(guò)高或過(guò)低。施工時(shí)間宜在春、秋季節(jié)，在冬季應(yīng)采取保暖措施，在夏季對(duì)砂石骨料應(yīng)采取冷卻措施，必要時(shí)可用冰屑代替水拌和混凝土。
7.0.5 基座板底應(yīng)用二次澆灌層，并應(yīng)用灌漿料填塞密實(shí)，澆前應(yīng)用加壓的水將原有混凝土面沖洗干凈，并應(yīng)充分浸潤(rùn)保證灌漿料與基座板的緊密結(jié)合。
7.0.6 施工中應(yīng)用調(diào)平螺栓調(diào)平基座板，調(diào)平螺栓應(yīng)先行潤(rùn)滑。然后擰緊地腳螺栓，檢查基座板的裝配公差。其后澆灌漿料，待凝固后松開(kāi)調(diào)平螺栓。待砂漿及混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，應(yīng)對(duì)每個(gè)地腳螺栓施加預(yù)應(yīng)力，大小應(yīng)由設(shè)計(jì)規(guī)定。
7.0.7 在條件許可時(shí)，基礎(chǔ)坑可在建筑物屋蓋施工后在室內(nèi)開(kāi)挖，以免雨水浸泡地基，并應(yīng)預(yù)留30cm厚土層作保護(hù)，并應(yīng)在澆混凝土基礎(chǔ)墊層時(shí)挖除。
7.0.8 基礎(chǔ)施工應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50204的有關(guān)規(guī)定。
8 檢驗(yàn)
8.0.1液壓振動(dòng)臺(tái)的混凝土基礎(chǔ)施工完畢并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，必須對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試以作檢驗(yàn)。
8.0.2在設(shè)備安裝調(diào)試后，應(yīng)用設(shè)備激振器激振進(jìn)行測(cè)試，并應(yīng)滿足本規(guī)范第3.2.2條規(guī)定；同時(shí)，檢驗(yàn)地基動(dòng)力參數(shù)測(cè)試值與設(shè)計(jì)值是否接近。
附錄A 基礎(chǔ)動(dòng)力計(jì)算基本公式
A.0.1 基礎(chǔ)動(dòng)力計(jì)算時(shí)，應(yīng)確定基礎(chǔ)上的擾力和擾力矩的方向和作用位置(圖A.0.1)。
圖A.0.1 擾力、擾力矩示意圖
注：o點(diǎn)為基組重心，即坐標(biāo)原點(diǎn)；c點(diǎn)為擾力作用點(diǎn)。
A.0.2 基組在通過(guò)其重心的豎向擾力P z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(A.0.2-1)、(A.0.2-2)計(jì)算。
式中：Az——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)；
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)；
ξz——地基的豎向阻尼比。
2 最大線位移Azmax可按下列公式計(jì)算：
式中：Azmax——機(jī)組垂心處的豎向最大線位移(m)。
A.0.3 基組在水平擾力P x和豎向擾力P z沿x向偏心矩作用下，產(chǎn)生x向水平、繞y軸回轉(zhuǎn)(即x-φ向)的耦合振動(dòng)(圖A.0.3)，其基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)的豎向和水平線位移的計(jì)算，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
圖A.0.3 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)頂面控制的豎向和水平線位移應(yīng)分別按下列公式計(jì)算：
2 最大豎向和水平線位移Azφmax、Axφmax的計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：
情況1：可分別按下列公式計(jì)算。
此時(shí)，Mφ1用變擾力計(jì)算，并以ω代入式(A.0.3-4)中可得Aφ2。
情況2：可分別按下列公式計(jì)算：
此時(shí)，Mφ2用變擾力計(jì)算，并以ω代入式(A.0.3-3)中可得Aφ1。
3 最大線位移的選取應(yīng)符合下列規(guī)定：
1)定擾力作用時(shí)：按情況1、2分別計(jì)算，兩者中取最大者。
2)變擾力作用時(shí)：按情況1、2分別計(jì)算，兩者中取最大者。
式中：Azφ——基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)，由于x向水平繞y軸回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)產(chǎn)生的豎向線位移(m)；
Axφ——基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)，由于x向水平繞y軸回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)產(chǎn)生的x向水平線位移(m)；
Aφ1——基組x-φ向耦合振動(dòng)第一振型的回轉(zhuǎn)角位移(rad)；
Aφ2——基組x-φ向耦合振動(dòng)第二振型的回轉(zhuǎn)角位移(rad)；
ρφ1——基組x-φ向耦合振動(dòng)第一振型轉(zhuǎn)動(dòng)中心至基組重心的距離(m)；
ρφ2——基組x-φ向耦合振動(dòng)第二振型轉(zhuǎn)動(dòng)中心至基組重心的距離(m)；
Mφ1——繞通過(guò)x-φ向耦合振動(dòng)第一振型轉(zhuǎn)動(dòng)中心Oφ1并垂直于回轉(zhuǎn)面ZOX的軸的總擾力矩(kN·m)；
Mφ2——繞通過(guò)x-φ向耦合振動(dòng)第二振型轉(zhuǎn)動(dòng)中心Oφ2并垂直于回轉(zhuǎn)面ZOX的軸的總擾力矩(kN·m)；
ωnφ1——基組x-φ向耦合振動(dòng)第一振型的固有圓頻率(rad／s)；
ωnφ2——基組x-φ向耦合振動(dòng)第二振型的固有圓頻率(rad／s)；
ωnx——基組x向水平固有圓頻率(rad／s)；
ωnφ——基組繞y軸回轉(zhuǎn)固有圓頻率(rad／s)；
h2——基組重心至基礎(chǔ)底面的距離(m)；
Kx———基礎(chǔ)抗剪地基剛度(kN／m)；
Kφ——基組繞y軸的地基抗彎剛度(kN·m)；
Jy——基組對(duì)通過(guò)其重心的y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(t·m2)；
Iy——基礎(chǔ)底面對(duì)通過(guò)其形心y軸的慣性矩(m4)；
Cφ——地基抗彎剛度系數(shù)；
αxφ——見(jiàn)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50040-96中，式(3.3.7-2)；
ex——激振器豎向擾力沿x軸向的偏心距(m)；
h1——基組重心至基礎(chǔ)頂面的距離(m)；
h0——水平擾力作用線至基礎(chǔ)頂面的距離(m)；
ξxφ1——基組y-θ向耦合振動(dòng)第一振型阻尼比；
ξxφ2——基組y-θ向耦合振動(dòng)第二振型阻尼比；
Aφ1max——基組x-φ向耦合振動(dòng)第一振型最大回轉(zhuǎn)角位移(rad)；
Aφ2max——基組x-φ向耦合振動(dòng)第二振型最大回轉(zhuǎn)角位移(rad)；
Azφmax——基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)，由x向水平繞y軸回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)產(chǎn)生的最大豎向線位移；
Axφmax——基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)，由x向水平繞y軸回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)產(chǎn)生的最大x向水平線位移。
A.0.4 基組在回轉(zhuǎn)力矩M θ和豎向擾力P z沿y向偏心矩作用下，產(chǎn)生y向水平、繞x軸回轉(zhuǎn)(即y-θ向)的耦合振動(dòng)(圖A.0.4)，其豎向和水平向線位移的計(jì)算，應(yīng)符合下列規(guī)定：
圖A.0.4 基組沿y向水平、繞x軸回轉(zhuǎn)的耦合振動(dòng)的振型
1 豎向和水平線位移應(yīng)分別按下列公式計(jì)算：
2 最大豎向和水平線位移Azθmax、Ayθmax的計(jì)算和選取，可分別以y代x，θ代φ，代入式(A.0.3-14)～式(A.0.3-21)，并按有關(guān)說(shuō)明進(jìn)行。
式中：Azθ——基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)，由于y向水平繞x軸回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)產(chǎn)生的豎向線位移(m)；
Ayθ——基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)，由于y向水平繞x軸回轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)產(chǎn)生的y向水平線位移(m)。
Aθ1——基組y-θ向耦合振動(dòng)第一振型的回轉(zhuǎn)角位移(rad)；
Aθ2——基組y-θ向耦合振動(dòng)第二振型的回轉(zhuǎn)角位移(rad)；
ρθ1——基組y-θ向耦合振動(dòng)第一振型轉(zhuǎn)動(dòng)中心至基組重心的距離(m)；
ρθ2——基組y-θ向耦合振動(dòng)第二振型轉(zhuǎn)動(dòng)中心至基組重心的距離(m)；
ωnθ1——基組y-θ向耦合振動(dòng)第一振型的固有圓頻率(rad／s)；
ωnθ2——基組y-θ向耦合振動(dòng)第二振型的固有圓頻率(rad／s)；
ωny——基組繞y軸回轉(zhuǎn)固有圓頻率(rad／s)；
ωnθ——基組繞x軸回轉(zhuǎn)固有圓頻率(rad／s)；
Jx——基組對(duì)通過(guò)其重心的x軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(t·m2)；
Kθ——基組繞x軸的地基抗彎剛度(kN·m)，由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)獲得；
Ix——基礎(chǔ)底面對(duì)通過(guò)其形心x軸的慣性矩(m4)；
Mθ1——繞通過(guò)y-θ向耦合振動(dòng)第一振型轉(zhuǎn)動(dòng)中心oθ1并垂直于回轉(zhuǎn)面zoy的軸的總擾力(kN·m)；
Mθ2——繞通過(guò)y-θ向耦合振動(dòng)第二振型轉(zhuǎn)動(dòng)中心oθ2并垂直于回轉(zhuǎn)面zoy的軸的總擾力(kN·m)；
Mθ——繞x軸的激振器擾力矩(kN·m)；
ey——激振器豎向擾力Pz沿y軸向的偏心距(m)；
αxφ——見(jiàn)式(A.0.3-9)的說(shuō)明；
ξθ1——基組y-θ向耦合振動(dòng)第一振型阻尼比；
ξθ2——基組y-θ向耦合振動(dòng)第二振型阻尼比。
A.0.5 基組在扭轉(zhuǎn)擾力矩M ψ和水平擾力P x沿y軸向偏心作用下(圖A.0.5)，產(chǎn)生繞z軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，其水平扭轉(zhuǎn)振動(dòng)線位移的計(jì)算，應(yīng)符合下列規(guī)定：
圖A.0.5 基組扭轉(zhuǎn)振動(dòng)示意圖
注：B點(diǎn)為基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)。
1 水平扭轉(zhuǎn)線位移可按下列公式計(jì)算：
2 最大線位移Axψmax、Ayψmax的計(jì)算，應(yīng)符合下列規(guī)定：
式中：Axψ——基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)B由于扭轉(zhuǎn)振動(dòng)產(chǎn)生沿x軸向的水平線位移(m)；
Ayψ——基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)B由于扭轉(zhuǎn)振動(dòng)產(chǎn)生沿y軸向的水平線位移(m)；
Mψ——激振器的扭轉(zhuǎn)擾力矩(kN·m)；
Px——激振器的水平擾力(kN)；
ey——激振器的水平擾力沿y軸向的偏心距(m)；
ly——基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)至扭轉(zhuǎn)軸在y軸向的水平距離(m)；
lx——基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)至扭轉(zhuǎn)軸x軸向的水平距離(m)；
Jz——基組對(duì)通過(guò)其重心軸的極轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(t·m2)；
Kψ——基礎(chǔ)的地基抗扭剛度(kN·m)；
ωnψ——基組的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)固有圓頻率(rad／s)；
Axψmax——基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)B由扭轉(zhuǎn)振動(dòng)產(chǎn)生沿x軸的最大水平線位移；
Ayψmax——基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)B由扭轉(zhuǎn)振動(dòng)產(chǎn)生沿y軸的最大水平線位移。
A.0.6 基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)i沿x、y、z軸各向的總振動(dòng)線位移A i可按下式計(jì)算：
式中：Aj——第j個(gè)擾力或擾力矩，對(duì)基礎(chǔ)頂面控制點(diǎn)i產(chǎn)生的線位移(m)。
附錄B 用豎向速度幅頻響應(yīng)曲線相對(duì)寬度計(jì)算地基阻尼比
B.0.1 在豎向定擾力作用下，位移和加速度幅頻響應(yīng)曲線峰點(diǎn)不明顯或消失(ξz＝0.6～1.0)時(shí)，若速度幅頻響應(yīng)曲線有峰點(diǎn)(圖B.0.1)，可用曲線相對(duì)寬度按下列公式計(jì)算地基豎向阻尼比：
圖B.0.1 豎向速度幅頻響應(yīng)曲線
式中：ξz——地基豎向阻尼比；
ξzj——對(duì)應(yīng)于βj(振幅比)的地基豎向阻尼比，βj在速度幅頻響應(yīng)曲線峰點(diǎn)附近取點(diǎn)，點(diǎn)數(shù)為3；
fmv——速度幅頻響應(yīng)曲線峰點(diǎn)頻率(Hz)；
Amv——速度輻頻響應(yīng)曲線峰點(diǎn)振幅(m／s)；
Avj——速度輻頻響應(yīng)曲線上βj所對(duì)應(yīng)的振幅(m／s)；
αi——頻率比；
fi——速度幅頻響應(yīng)曲線上對(duì)應(yīng)于Avj的頻率Hz。
B.0.2 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，可分別按下列公式計(jì)算：
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)備及地基參振質(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)；
Cz——地基抗壓剛度系數(shù)(kN／m3)；
kpz——單樁抗壓剛度(kN／m)；
Kpφ——樁基抗彎剛度(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)。
B.0.3 由第B.0.1條計(jì)算的模塊或樁基的豎向地基阻尼比，當(dāng)按第4.2.13條進(jìn)行有關(guān)換算時(shí)，換算后的設(shè)計(jì)值ξz，可大于0.5，但不應(yīng)大于0.8，ξxφ1及ξφ可取為0.5ξz。
