宋健(1931～　　)

[拼音]：jiqi jichu sheji

[英文]：machine foundation design

其目的在於保證機器本身的正常使用和防止對鄰近機器、建築物的危害及減少對周圍人員的影響。設計機器基礎時應先確定基礎對動荷載的反應。動荷載引起的慣性力，如果是基礎所受的全部荷載中的一個重要部分，則應對基礎作動力計算；如果運動是緩慢的，慣性力可以略去不計時，則可以不考慮荷載的動力特性，而將動荷載變為當量靜荷載考慮。對後一情況，基礎不需要進行動力計算（如一般的機床基礎和水壓機基礎）。

對於需要進行動力計算的機器基礎，都應根據當地的地質條件和周圍環境，首先滿足靜荷載下地基土的設計要求，然後再滿足動荷載所附加的設計要求，即基礎的振動不超過容許振動限值。容許振動限值根據下列條件制定：

（1）應保證機器的正常運轉；

（2）由基礎產生的振動，對鄰近的儀表、機器、建築物以及附近的人員不產生有害的影響。

設計依據

設計機器基礎前，須收集下列資料作為依據：

（1）機器的技術性能，包括型號、工作轉速、重量(機器總重、有些機器還應列出轉子或定子的重量)、軸的臨界轉速、功率、傳動方式、重心位置及輪廓尺寸等。

（2）機器的不平衡擾力和擾力矩及作用位置，其他荷載的分佈位置、面積、大小、方向等。

（3）工藝佈置圖，包括各種動力機器的位置（如螺栓安裝位置、輔助機器及管道安裝位置等），需隔振的機器、儀表的位置及隔振要求。

（4）對基礎的要求，包括機器底座的輪廓尺寸和基礎平面位置圖；輔助機器、管道位置以及溝、坑、洞的位置和尺寸圖；二次灌漿的厚度和尺寸；錨固螺栓、預埋件的尺寸和位置等。

（5）擬建場地的工程地質和水文地質資料，包括室內或原位測試所得的土動力引數。

設計步驟

（1）確定容許振動限值。對承受動荷載的基礎應採用工作狀態（或某一特定頻率）時振幅的極限值，或峰值速度的極限值，或峰值加速度的極限值作為設計標準。這些極限值是根據設計功能遭到“破壞”的原則確定的。

（2）確定動荷載。動荷載的型別不同，隨時間改變的規律也各異，作用於機器基礎上的性質也就不同。如果動荷載隨時間的變化是已知的（這種荷載稱為非隨機荷載，如諧振荷載、週期荷載、衝擊荷載等）。則反應分析通常稱為數定分析。如果荷載隨時間的變化不是完全已知的（這種荷載稱為隨機荷載），則反應分析可從統計結果中進行，稱為非數定分析。

動荷載作用下的基礎反應用基礎位移表示。數定分析能匯出相應於非隨機荷載下的位移-時間過程。 基礎的其他數定反應（如應力、應變、內力等反應）可從位移反應中求得。非數定分析只能提供有關位移的統計資料；由於位移隨時間的變化是不確定的，基礎的其他數定反應必須用特定的非數定分析方法直接計算。

（3）選擇機器基礎計算模型。常用的計算模型有基床反力模型和彈性半空間模型（見機器基礎計算模型）。為了儘量避免基礎與機器發生共振，必須慎重選擇地基土的動力引數。

（4）選擇基礎方案、確定基礎形式和尺寸。基礎振動的大小直接與機器本身擾力的大小和擾力作用點的位置有關。因此，要求機器儘量減少擾力並降低作用點的位置，力求機器與基礎聯合重心與基礎底面形心位於同一垂直線上，並儘量使擾力作用線與機組軸線位於基礎對稱面內。

基礎尺寸最後應保證振動計算值在容許振動限值以內，否則應採取減振措施（如調整擾力；增大阻尼、剛度或質量；設定吸振器等）或隔振措施（見機器基礎隔振）。

機器基礎不宜與建築物以及它們的基礎連線，以免基礎振動對建築物的影響。對承受振動的管道不宜直接擱置在建築物上，以免管道振動傳到建築物上引起建築物區域性共振。此外，必須注意機器基礎的構造，並保證基礎整體剛度，防止構件的過大變形和開裂。