ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

5 ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

5.1 Одним из методов определения основных динамических характеристик сооружения (собственных частот, форм собственных колебаний, логарифмического декремента затухания) является возбуждение колебаний с помощью вибраторов.

5.2 При необходимости применения вибровозбудительных средств их параметры определяются по следующим рекомендациям:

- диапазон частот, в пределах которого должно быть обеспечено возбуждение вибраций, определяется по тем же правилам, что и для виброизмерительной аппаратуры (см. раздел 4);

- амплитуда силы, развиваемой вибратором, на нижней частоте определяется по формуле:

Р_н = max(Р_нi) = max(A_j/s_ji),                                                                           (Г.1)

где A_j - амплитуда надежно регистрируемых колебаний в точке (на порядок больше порогового уровня датчика, установленного в этой точке и не менее, чем в 3 раза больше фонового уровня колебаний в этой точке);

s_ji - функция влияния, т.е. перемещение в точке j от единичной силы, приложенной в точке i, где установлен вибратор; при этом для определения силы выбирается наибольшее значение из полученных по всему множеству точек ji;

- амплитуда силы, развиваемой вибратором на верхней частоте, определяется по формуле:

Р_в= max(Р_вi) = max(m_iw_в²А_in_ji),                                                                    (Г.2)

где m_i - масса сооружения, приведенная к точке i установки вибратора при прогнозируемой на основе расчетов форме колебаний, соответствующей круговой частоте w_в, являющейся верхней частотой диапазона частот, в котором проводятся ДИ с помощью этого вибратора; n_ji - определяемое по прогнозируемой форме колебаний отношение амплитуды колебаний в точке i к амплитуде колебаний в точке j как и в предыдущем случае выбирается наибольшее значение по всему множеству точек ji.

Для ориентировки полезно иметь в виду, что фоновые уровни вибраций на уровне гребня глухих бетонных плотин обычно характеризуются амплитудами виброперемещений от 1 - 2 до 3 - 4 мкм, на водосливных секциях при неработающих водосбросах - теми же амплитудами, а при работающих (в зависимости от режима) - в несколько раз большими; на конструкциях здания ГЭС уровни вибраций характеризуются амплитудами виброперемешений от нескольких до десятков микрометров.

Для надежной регистрации уровней вибрации, возбуждаемой вибраторами, необходимо возбуждать колебания с амплитудами не менее чем в три раза превосходящими фоновые.

5.3 Рекомендуется применение дебалансных вибраторов с электроприводом, допускающим регулирование частоты в пределах всего необходимого диапазона частот и с переменным дебалансом, чтобы получать требуемую амплитуду силы как на низких, так и на высоких частотах. Однако в ряде случаев для перекрытия всего диапазона частот оказывается необходимым применение двух и более вибраторов с разными параметрами.

5.4 Если необходимо испытание сооружения не только на горизонтальную, но и на вертикальную составляющую динамических нагрузок, то рекомендуется применение вибраторов, дающих такую возможность без замены и сложной переналадки, в частности, вибраторов с переключаемым направлением возбуждающей силы. Для крепления вибраторов на всех площадках, где необходимо возбуждение динамических нагрузок, устраиваются стальные закладные рамы требуемых размеров и несущей способности. При проектировании закладных рам рекомендуется обеспечить напряжение, не превышающее в их элементах, соприкасающихся с бетоном, 10 МПа.

5.5 Крепление вибратора к закладным рамам рекомендуется выполнять с помощью болтов, шпилек либо электросваркой. В последнем случае конструкция закладной рамы должна обеспечивать изоляцию бетона от высоких температур.

Источник: СТО 17330282.27.140.003-2008: Гидротехнические сооружения ГЭС и ГАЭС. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования