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摘要：高新技術企業廠房內精密儀器設備的振動研究是交通環境振動與控制領域的熱點問題。論文以蘇州工業園區為研究對象，開展了通蘇嘉鐵路鳳里街段沿線企業的環境振動現狀測試。測試結果表明，現有環境狀況下廠區內的振動量值超出了精密儀器設備的允許振動限值，即振動超標。此外，實測發現，鉛垂線的振動響應相較其他方向更大，且振動響應超標方向也均為鉛垂向。

關鍵詞：精密儀器設備；振動；實測

近年來，隨著科學技術的飛速發展和產業化進程的加快，一大批高新科技企業（如精密制造、納米材料、微電子、光學儀器等）在大中型城市相繼落戶，而由于精密儀器設備對外部環境振動十分敏感，因此產生了一大批精密儀器設備振動超標問題［1，2］。目前大部分的研究主要關于下穿地鐵列車對周邊企業廠區內精密儀器設備的振動影響，針對北京地鐵8號線列車對鄰近某科研樓內精密儀器的振動影響問題，劉衛豐、劉維寧等［3］采用動力有限元數值模型并結合道路交通現場振動測試，分別在兩種工況下比較了浮置板軌道和普通無砟軌道在科研樓內外的振動響應大小。由研究結果可知使用該動力有限元模型可以有效地預測地鐵列車運行引起的振動。針對武漢市擬建的喻家湖路城市高架橋對臨近的武漢光電國家室內精密儀器設備的可能振動影響，謝偉平等［4］通過類比測試手段結合現場測試方法，對道路交通振源對實驗室內精密儀器的影響進行了評價。由此可見，關于廠區內本身機器運轉產生的振動研究較少。因此，為了研究此類問題，論文結合擬建通蘇嘉高速鐵路穿越蘇州工業園區這一工程案例，對鳳里街段沿線企業的環境振動現狀進行了測試，詳細分析了廠區內機器運轉對精密儀器的影響。

1工程概況

矽品科技（蘇州）有限公司內廠房位置情況以及其與周邊道路、擬規劃通蘇嘉鐵路的平面位置關系如圖1所示。其中在S1～S4廠房及ADM廠房中均布置有對振動較為敏感的精密儀器設備，該文主要選取S3廠房為研究對象。

2廠區內敏感點振動測試

2．1測試方案

根據測試規范，監測點宜布置在精密儀器所在工作間室內或建筑物室外0．5m以內。選擇這兩類測點主要出于以下考慮：1）我國現行標準《城市區域環境振動標準》（GB10070—88）和《城市區域環境振動測量方法》（GB10071—88）作為現行的強制標準主要針對區域環境（即廠界）來展開評價工作，實際操作中考慮到可操作性建議將監測點布置在室外地面0．5m以內。而對于精密儀器設備臺座（安裝位）處的振動也應同步監測。測試儀器采用丹麥B＆K3050－B－060型土木工程振動與噪聲測試系統和日本東京測振株式會社SPC－51環境振動分析儀。所有測試儀器測試前均由計量檢定部門檢定合格，并按規定校準。傳感器（圖2所示）的相關性能參數如表1所示。

2．2測點布置

對廠區內敏感點進行測試時，測點的布置綜合考慮了現場測試條件及既定測試目標。其所處位置列于表2中。每一測點安裝3只同型號的單軸傳感器，測試方向互相垂直，分別記錄鉛垂向及水平向振動數據。

3測試結果分析

以S3－2a監測點為例，分析得到鉛垂向分頻振動速度如圖3所示。由圖3可知，三組記錄數據的分頻振動速度較為接近，說明測試條件良好，能較好的反映現狀下該測點的振動狀況。顯然，該監測點處的鉛垂向振動速度超過了VC－C的允許振動限值，頻率范圍為10～20Hz。表3給出了企業車間內各敏感點在現狀下的評估結果。其中z向表示鉛垂向，x向表示順鳳里街方向，y向表示垂直鳳里街方向，評價標準采用廠方提供的新版VC標準（2005），其適用頻率范圍為1～80Hz，振動限值為12．5μm／s，采用均方根速度為評價指標。由表3所知，S3號廠房的振動響應超過了規范的限值。其中隨著層數的增加，z向的振動響應逐漸增大，且比較三個方向的振動響應可以得出，z向振動響應相比其他兩個方向更大，而x，y向的振動響應規律相對來說不夠明顯，在這三個不同測點中，3號廠房四層振動響應達到了振動限值的4倍之多，可見廠房內的機器運轉對于精密儀器正常使用的影響很大。

4結論

a．廠房內機器運轉時產生的振動也會影響到精密儀器的正常使用，且振動大小可能與廠房的層數有關。b．綜合三個方向的振動響應可以看出，鉛垂向的振動響應最大，因此在減隔振設計時，主要針對鉛垂向進行減隔振，且要根據不同的頻段進行減隔振。

參考文獻

［1］劉維寧，馬蒙，等．地鐵列車振動環境影響的預測、評估與控制［M］．北京：科學出版社，2014．

［2］謝鎣松，李莉，汪龍兵．地鐵振動對精密儀器的影響預測和對策研究［J］．城市軌道交通研究，2016（3）：46－50．

［3］劉衛豐，劉維寧，聶志理，等．地鐵列車運行引起的振動對精密儀器影響的預測研究［J］．振動與沖擊，2013，32（8）：18－23．

［4］謝偉平．光谷大道（喻家湖路）高架橋對武漢光電國家實驗室振動影響評價［R］．武漢：武漢理工大學，2014．

作者：蔡輝 李飛 謝偉平 單位：武漢市政工程設計研究院有限責任公司