大功率泵基础动力时程分析

河南科技JournalofHenanScienceandTechnology总565期第6期2015年6月Vol.565，No.6Jun，2015收稿日期：2015-5-18作者简介：许如超（1985.03-）男，结构设计师，助理工程师，研究方向：工业结构分析与设计。大功率泵基础动力时程分析大功率泵基础动力时程分析许如超许如超（武汉金中石化工程有限公司武汉金中石化工程有限公司，湖北湖北武汉武汉430223430223）摘要：本文根据国标和行标设计规范，采用STAADpro软件建模，进行大功率泵基础动力时程分析，获得基础的最大振动位移和最大振动速度，判断是否满足行业规范要求。再分别改变机组扰力，找到“扰力与机组重力的比值”和结果位移/速度之间的关系，可供为同类工程设计和修改提供参考。关键词：循环水厂；泵基础；天然地基；动力时程分析中图分类号：TU352文献标识码：A文章编号：1003-5168（2015）06-0026-3PowerTimeHistoryAnalysisofHighPowerPumpFoundationXuRuchao（WuhanGoldenSinopecEngineeringCo.,Ltd.,WuhanHubei430223）Abstract：Accordingtonationalstandardandindustrialstandarddesigncode,STAADprosoftwareisusedtomodelforthepowertimehistoryanalysis.Themaximumvibrationdisplacementandthemaximumvibrationvelocityareob⁃tainedtoverifywhetheritmeetstheindustrialspecificationrequirementsornot.Andthen,therelationshipbetweentheratiooftheforcetothegravityoftheunitandthedisplacement/velocityisfoundbychangingtheunitdistur⁃bancerespectively,whichcanprovidereferenceforsimilarengineeringdesignandmodification.Keywords：circulatingwaterplant;pumpfoundation;naturalfoundation;powertimehistoryanalysis1工程概况本文所设计的泵基础位于循环水厂中冷却塔吸水池前。该水泵泵重11750kg，电机重14070kg；配套电机电压10kV，功率2000kW，转速742r/min，基础静荷载30310kg；电机扰力：横向水平和竖向扰力，泵：P1yz=10kN，电机：P2yz=12kN；纵向水平扰力：泵P1x=5kN，电机P2x=6kN。“当地基承载力特征值不小于80kPa，电机功率不大于560kW，且离心泵基础质量不小于机器质量的3倍时，可不做动力计算”［1］。本工程电机功率大于560kW，不适合采用基础质量大于等于机器质量3倍的方法设计。因此该离心泵基础的设计需进行动力分析验算。2基础选型2.1地质条件拟建场地平整，第3层即为粉质黏土，推荐承载力特征值230kPa。2.2基础选型该基础周边场地开阔，首选天然地基。3静力设计3.1尺寸设计设计时尺寸模数均取500mm。根据厂家提供的条件图，设计基础尺寸7000（l）×4000（b）×3000（h）。3.2静力验算泵机组自重Gp=117.5kN，Gm=140.7kN；充水水重Gw=57kN；管道附加重（含充水）Gp=38kN；则：泵：G1=117.5+57+38=212.5kN；电机：Gm=140.7kN；设计埋深h=2.5m。计算合力作用点中心：第6期x=（G×3.5+G1×1.5+G2×5）/（G+G1+G2）=（1850×3.5+212.5×1.5+140.7×5）/（1850+212.5+140.7）=3.40m形心-力心=3.5-3.40=-0.1m，可以考虑为无偏心。基底平均压力：pk=（G+G1+G2）/A=（1850+212.5+140.7）/28=78.7kN/㎡。修正后地基承载力特征值：fa=fak+ηbγ（b-3）+ηbγm（d-0.5）=230+0.3×18×（4-3）+1.6×18×（2.5-0.5）=293kN/m2pk≤fa静力验算满足。4动力分析分析方法：线弹性动力时程分析。分析工具：STAADpro有限元分析软件。首先为了方便软件计算后的结果查看，文中坐标按STAAD软件的坐标系来执行（竖向为y轴，水平为x，