CN108222079A - 超长型同步辐射光源基础微纳级振动控制技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超长型同步辐射光源基础微纳级振动控制结构，包括：桩筏基础、大体积钢骨混凝土环形基础以及设置在所述桩筏基础和大体积钢骨混凝土环形体基础之间的聚氨酯耗能减振层，其中所述大体积钢骨混凝土环形基础为整体一次性浇筑形成。本发明的设备基础具有较好的整体刚度、有效的耗能机制、便捷的施工流程，并可有效减弱长期地基基础不均匀沉降对整体工程系统的危害。

Description

超长型同步辐射光源基础微纳级振动控制技术

技术领域

本发明涉及微振动控制领域，尤其涉及一种超长型同步辐射光源基础微纳级振动控制技术。

背景技术

目前，针对同步辐射光源以及类似的超大半径、超长距离、柔性设备基础所面临的建筑物内外振源共同影响难以有效去除的问题，一般采用的方法主要包括整体性桩筏基础外加局部大体积基础。但是该技术具有以下缺陷：1)整体性施工只有一个环节，无法分步实施，可控性差，主要减振依靠环境本底背景振动小；2)仅通过大体积基础进行一次性耗能减振，在相对体积较大的基础上，这种耗能减振十分有限，缺乏有效的冗余性耗能机制进行减振。

因此，需要新的微振动控制技术，用于控制类如超长型同步辐射光源基础的微振动。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，由此提供一种超长型同步辐射光源基础微纳级振动控制结构，具有较好的整体刚度、有效的耗能机制、便捷的施工流程，并可有效减弱长期地基基础不均匀沉降对整体工程系统的危害。

根据本发明的一方面，提供一种超长型同步辐射光源基础微纳级振动控制结构，包括：桩筏基础11、大体积钢骨混凝土环形基础13以及设置在所述桩筏基础和大体积钢骨混凝土环形体基础之间的聚氨酯耗能减振层12，其中所述大体积钢骨混凝土环形基础为整体一次性浇筑形成。

根据本发明的一个实施方案，其中聚氨酯耗能减振层具有对应于所述大体积钢骨混凝土环形体基础的形状。

根据本发明的一个实施方案，其中聚氨酯耗能减振层具有10-30mm的厚度，当然也可以是其他适当的厚度。

根据本发明的另一方面，提供一种超长型同步辐射光源基础微纳级振动控制结构的施工方法，包括：

步骤A，预先设计桩筏基础、聚氨酯耗能减振层以及大体积钢骨混凝土环形基础的减振目标分别为R1，R2和R3；

步骤B：桩筏基础进行施工，然后检测桩筏基础的减振性能；其中桩筏基础为本领域技术人员所熟知，在此并不详述；

步骤B1：如果所检测的减振结果小于或等于R1，则根据目标R2进行聚氨酯耗能减振层的施工；

步骤B2：如果所检测的减振结果大于R1，则调整聚氨酯耗能减振层的减振目标R2为R2’，并根据目标R2’进行聚氨酯耗能减振层的施工；

步骤C：检测聚氨酯耗能减振层的减振性能；

步骤C1：如果所检测的为步骤B1中的聚氨酯耗能减振层并且减振结果小于或等于R2，或者所检测的为步骤B2中的聚氨酯耗能减振层并且减振结果小于或等于R2’，则根据目标R3进行大体积钢骨混凝土环形基础的施工；大体积钢骨混凝土环形基础为整体一次性形成，本领域技术人员基于现有技术以及本发明的教导可以很容易地实现；

步骤C2：如果所检测的为步骤B1中的聚氨酯耗能减振层并且减振结果大于R2，或者所检测的为步骤B2中的聚氨酯耗能减振层并且减振结果大于R2’，调整大体积钢骨混凝土环形基础的减振目标R3为R3’，并根据目标R3’进行大体积钢骨混凝土环形基础的施工。

根据本发明的一个实施方案，所述施工方法还包括检测大体积钢骨混凝土环形基础的减振性能，如果减振结果大于R3或者R3’，则对大体积钢骨混凝土环形基础进行局部处理使得减振结果小于或等于R3或者R3’。这样的局部处理例如包括局部加固、局部增加减振器等等。

根据本发明的一个实施方案，其中所述目标R1，R2和R3可以包括振幅，振型，刚度、阻尼比以及固有频率中的一种或多种。可以根据需要来设置适当的控制目标。

本发明中，桩筏基础可以有效对建筑场地的整体刚性进行提升，有利于减小不均匀沉降影响；聚氨酯减振层可以有效对环形基础以外的振动源进行耗能减振，也可以对周围高频振动源进行进行低通滤波；大体积钢骨混凝土环形基础可以有效解决由于超大半径、超长距离带来的基础结构性刚度较低问题，既可以通过自身的大体积内部耗能减振，也可以有效提升整体刚度，减小内部不匀均变形，且有利于为内部其他精密设备减隔振提供刚性基础面。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的技术方案。

图1为根据本发明一个实施方案的超长型同步辐射光源基础微纳级振动控制结构示意图；

图2为根据本发明一个实施方案的大体积钢骨混凝土环形基础的俯视示意图；

图3为根据本发明一个实施方案的超长型同步辐射光源基础微纳级振动控制结构的施工方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

图1为根据本发明一个实施方案的超长型同步辐射光源基础微纳级振动控制结构示意图。参考图1，超长型同步辐射光源基础微纳级振动控制结构包括：桩筏基础11、大体积钢骨混凝土环形基础13以及设置在所述桩筏基础和大体积钢骨混凝土环形体基础之间的聚氨酯耗能减振层12。

桩筏基础11为减振结构的基础层，其结构以及施工为本领域技术人员所熟知，因此并不详述。

聚氨酯耗能减振层12由有机材料聚氨酯所形成，具有优异的减振性能，可以有效对圆环体基础外部的设备振动干扰进行有效去除。其形成的厚底例如可以为10-30mm的厚度，当然也可以是其他适当的厚度。聚氨酯耗能减振层具有对应于所述大体积钢骨混凝土环形体基础13的形状(如图2所示)。

在本发明中，所述大体积钢骨混凝土环形基础为整体一次性浇筑形成，这样可以有效解决由于超大半径、超长距离带来的基础结构性刚度较低问题，既可以通过自身的大体积内部耗能减振，也可以有效提升整体刚度，减小内部不匀均变形，且有利于为内部其他精密设备减隔振提供刚性基础面。

图3为根据本发明一个实施方案的超长型同步辐射光源基础微纳级振动控制结构的施工方法流程图。

如图3所示，首先可以根据技术需求来设计减振方案，预先设计桩筏基础、聚氨酯耗能减振层以及大体积钢骨混凝土环形基础的结构及施工计划，确定减振目标分别为R1，R2和R3，其中所述目标R1，R2和R3例如可以包括振幅，振型，刚度、阻尼比以及固有频率中的一种或多种，具体可以根据需要来设置适当的控制目标。应该理解的是，这样的目标的检测为本领域技术人员所熟知，例如可以通过振动测试和模态测试等等方法。

然后进行具体的实施。更具体地，根据本发明所提供的超长型同步辐射光源基础微纳级振动控制结构的施工方法可以包括：

步骤A，预先设计桩筏基础、聚氨酯耗能减振层以及大体积钢骨混凝土环形基础的减振目标分别为R1，R2和R3；

步骤B：桩筏基础进行施工，然后检测桩筏基础的减振性能；其中桩筏基础为本领域技术人员所熟知，在此并不详述；

步骤B1：如果所检测的减振结果小于或等于R1，则根据目标R2进行聚氨酯耗能减振层的施工；

步骤B2：如果所检测的减振结果大于R1，则调整聚氨酯耗能减振层的减振目标R2为R2’，并根据目标R2’进行聚氨酯耗能减振层的施工；

步骤C：检测聚氨酯耗能减振层的减振性能；

步骤C1：如果所检测的为步骤B1中的聚氨酯耗能减振层并且减振结果小于或等于R2，或者所检测的为步骤B2中的聚氨酯耗能减振层并且减振结果小于或等于R2’，则根据目标R3进行大体积钢骨混凝土环形基础的施工；大体积钢骨混凝土环形基础为整体一次性形成，本领域技术人员基于现有技术以及本发明的教导可以很容易地实现；

步骤C2：如果所检测的为步骤B1中的聚氨酯耗能减振层并且减振结果大于R2，或者所检测的为步骤B2中的聚氨酯耗能减振层并且减振结果大于R2’，调整大体积钢骨混凝土环形基础的减振目标R3为R3’，并根据目标R3’进行大体积钢骨混凝土环形基础的施工。

另外，所述施工方法还可以包括检测大体积钢骨混凝土环形基础的减振性能，如果所检测的为步骤C1中的大体积钢骨混凝土环形基础并且减振结果大于R3，或者所检测的为步骤C2中的聚氨酯耗能减振层并且减振结果大于R3’则对大体积钢骨混凝土环形基础进行局部处理使得减振结果小于或等于R3或者R3’。这样的局部处理例如包括局部加固、局部增加减振器等等。

本发明具有如下的优点：

1.整体性刚度高。由于采用桩筏基础，可以有效对建筑物地基进行刚性处理，在此基础上，大体积钢骨混凝土环形体基础的实施，也可以提升圆环体部分基础的整体刚性，而且在两种结构施工作业交割间隙，还可以通过振动测试和模态测试，有效检验整体基础设计方案的实际工程刚性，有利于指导下一步施工工序，进一步从方案和施工两个环节共同保障基础整体性刚度，减小整体基础的不均匀变形。

2.能够实现减振层微纳级耗能级别。通过在桩筏基础和大体积钢骨混凝土环形体基础之间设置聚氨酯类耗能减振层，可以有效对圆环体基础外部的设备振动干扰进行有效去除，有利于光源系统的工作不受外界振动干扰，且通过大体积封闭能量体的耗能效应，可以在良性的环境背景条件下(VC-E)，通过两种耗能机制使得建成后设备基础的表面振动控制在微纳级别(VC-F～VC-H)。

3.施工流程便捷。通过采用三种结构层组合方式，可以有效将整体工程微振动控制复杂设计过程分为三个阶段，即桩筏基础、聚氨酯减振层和大体积钢骨混凝土环形体基础，这三个部分的实施是承接型的，相互之间没有交互，作业面相对区分较为清晰，施工过程处理相对简易。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个实施方案、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种超长型同步辐射光源基础微纳级振动控制结构，包括：桩筏基础、大体积钢骨混凝土环形基础以及设置在所述桩筏基础和大体积钢骨混凝土环形体基础之间的聚氨酯耗能减振层，其中所述大体积钢骨混凝土环形基础为整体一次性浇筑形成。

2.根据权利要求1所述的超长型同步辐射光源基础微纳级振动控制结构，其中聚氨酯耗能减振层具有对应于所述大体积钢骨混凝土环形体基础的形状。

3.根据权利要求1所述的超长型同步辐射光源基础微纳级振动控制结构，其中聚氨酯耗能减振层具有10-30mm的厚度。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的超长型同步辐射光源基础微纳级振动控制结构的施工方法，包括：

步骤A，预先设计桩筏基础、聚氨酯耗能减振层以及大体积钢骨混凝土环形基础的减振目标分别为R1，R2和R3；

步骤B：桩筏基础进行施工，然后检测桩筏基础的减振性能，

步骤B1：如果所检测的减振结果小于或等于R1，则根据目标R2进行聚氨酯耗能减振层的施工；

步骤B2：如果所检测的减振结果大于R1，则调整聚氨酯耗能减振层的减振目标R2为R2’，并根据目标R2’进行聚氨酯耗能减振层的施工；

步骤C：检测聚氨酯耗能减振层的减振性能；

步骤C1：如果所检测的为步骤B1中的聚氨酯耗能减振层并且减振结果小于或等于R2，或者所检测的为步骤B2中的聚氨酯耗能减振层并且减振结果小于或等于R2’，则根据目标R3进行大体积钢骨混凝土环形基础的施工；

步骤C2：如果所检测的为步骤B1中的聚氨酯耗能减振层并且减振结果大于R2，或者所检测的为步骤B2中的聚氨酯耗能减振层并且减振结果大于R2’，调整大体积钢骨混凝土环形基础的减振目标R3为R3’，并根据目标R3’进行大体积钢骨混凝土环形基础的施工。

5.权利要求4所述的施工方法，还包括检测大体积钢骨混凝土环形基础的减振性能，如果减振结果大于R3或者R3’，则对大体积钢骨混凝土环形基础进行局部处理使得减振结果小于或等于R3或者R3’。

6.权利要求4所述的施工方法，其中目标R1，R2和R3包括振幅，振型，刚度、阻尼比以及固有频率中的一种或多种。