GB 50699-2011 液压振动台基础技术规范 （完整版）
1 总 则
1.0.1 为了在液压振动台基础的建造中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量，编制本规范。
1.0.2 本规范适用于车辆道路模拟、建(构)筑物地震模拟等试验中使用的液压振动台地基基础的勘察、设计、测试、施工和验收。
1.0.3 液压振动台基础的技术要求除应执行本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
3 基本规定
4 地基动力特征参数测试
5 基础动力计算
5.0.1 基础动力计算，除应按现行国家标准《动力机器基础设计规范》GB 50040-96第4.3.3条～第4.3.6条公式计算外，尚应符合本规范附录A的规定。
5.0.2 基础动力计算时，如有多个激振器，可根据实际使用情况，当激振力不同时达到最大值时可以折减，其折减系数由工艺单位提出。
6 基础构造
6.0.1 钢筋混凝土振动台块体基础宜扁平，宜为方形或矩形，平面尺寸长宽比不宜大于1.5，高宽比不宜大于0.6，必要时可在底部放阶加宽。放置激振器的凹坑坑壁厚度不宜小于0.6m，凹坑底板厚不宜小于2m。混凝土强度等级不低于C25，应采用低水化热水泥。当遇地下水时应用防水混凝土。
6.0.2 基础主要钢筋应用钢号HRB335，根据激振力大小、基础大小和施工时钢筋骨架的稳定性进行配筋，直径不应小于 
12。顶面、底面、四周及坑内外壁可用200mm×200mm钢筋网，放置激振器的坑底应用双层钢筋网，并应上下错开。基础内部配500mm×500mm×500mm三向钢筋网。
6.0.3 基础底面应设置混凝土垫层厚100mm，四周应宽出底面100mm，混凝土强度等级宜采用C15。
6.0.4 基础在管道洞孔或缺口处应将被截断钢筋同面积的各半分别补加于洞口左右两侧和上下两面。
7 基础施工
7.0.1 基础应预埋螺栓与基座板连接或直接与设备连接，应严格保证螺栓位置准确。基座板及螺栓应由工厂提供，基座板应留灌浆孔。
7.0.2 与设备或管道连接的专用预埋件或支座(支架)应由工厂提供，并应由土建施工预埋。
7.0.3 基础施工时应严格控制水灰比和坍落度，且应分层连续浇灌，每层厚度应按施工实际条件确定，不应留施工缝。混凝土应严格振捣密实，不得有空隙孔洞。
7.0.4 基础施工时应采取措施避免混凝土凝固时产生温度裂缝，浇灌时天气温度不宜过高或过低。施工时间宜在春、秋季节，在冬季应采取保暖措施，在夏季对砂石骨料应采取冷却措施，必要时可用冰屑代替水拌和混凝土。
7.0.5 基座板底应用二次浇灌层，并应用灌浆料填塞密实，浇前应用加压的水将原有混凝土面冲洗干净，并应充分浸润保证灌浆料与基座板的紧密结合。
7.0.6 施工中应用调平螺栓调平基座板，调平螺栓应先行润滑。然后拧紧地脚螺栓，检查基座板的装配公差。其后浇灌浆料，待凝固后松开调平螺栓。待砂浆及混凝土达到设计强度后，应对每个地脚螺栓施加预应力，大小应由设计规定。
7.0.7 在条件许可时，基础坑可在建筑物屋盖施工后在室内开挖，以免雨水浸泡地基，并应预留30cm厚土层作保护，并应在浇混凝土基础垫层时挖除。
7.0.8 基础施工应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204的有关规定。
8 检验
8.0.1液压振动台的混凝土基础施工完毕并达到设计强度后，必须对基础进行振动测试以作检验。
8.0.2在设备安装调试后，应用设备激振器激振进行测试，并应满足本规范第3.2.2条规定；同时，检验地基动力参数测试值与设计值是否接近。
附录A 基础动力计算基本公式
A.0.1 基础动力计算时，应确定基础上的扰力和扰力矩的方向和作用位置(图A.0.1)。
图A.0.1 扰力、扰力矩示意图
注：o点为基组重心，即坐标原点；c点为扰力作用点。
A.0.2 基组在通过其重心的竖向扰力P z作用下，其竖向振动线位移和固有圆频率的计算应符合下列规定：
1 线位移和固有频率可分别按式(A.0.2-1)、(A.0.2-2)计算。
式中：Az——基组重心处的竖向线位移(m)；
Pz——激振器的竖向扰力(kN)；
ωnz——基组的竖向固有圆频率(rad／s)；
m——基组竖向振动的总质量(t)；
mf——基础的质量(t)；
mm——基础上机器设备的质量(t)；
ms——基础上回填土的质量(t)；
Kz——基础的地基抗压刚度(kN／m)；
ω——激振器的扰力圆频率(rad／s)；
ξz——地基的竖向阻尼比。
2 最大线位移Azmax可按下列公式计算：
式中：Azmax——机组垂心处的竖向最大线位移(m)。
A.0.3 基组在水平扰力P x和竖向扰力P z沿x向偏心矩作用下，产生x向水平、绕y轴回转(即x-φ向)的耦合振动(图A.0.3)，其基础顶面控制点的竖向和水平线位移的计算，并应符合下列规定：
图A.0.3 基组沿x向水平、绕y轴回转的耦合振动的振型
1 基础顶面控制的竖向和水平线位移应分别按下列公式计算：
2 最大竖向和水平线位移Azφmax、Axφmax的计算应符合下列规定：
情况1：可分别按下列公式计算。
此时，Mφ1用变扰力计算，并以ω代入式(A.0.3-4)中可得Aφ2。
情况2：可分别按下列公式计算：
此时，Mφ2用变扰力计算，并以ω代入式(A.0.3-3)中可得Aφ1。
3 最大线位移的选取应符合下列规定：
1)定扰力作用时：按情况1、2分别计算，两者中取最大者。
2)变扰力作用时：按情况1、2分别计算，两者中取最大者。
式中：Azφ——基础顶面控制点，由于x向水平绕y轴回转耦合振动产生的竖向线位移(m)；
Axφ——基础顶面控制点，由于x向水平绕y轴回转耦合振动产生的x向水平线位移(m)；
Aφ1——基组x-φ向耦合振动第一振型的回转角位移(rad)；
Aφ2——基组x-φ向耦合振动第二振型的回转角位移(rad)；
ρφ1——基组x-φ向耦合振动第一振型转动中心至基组重心的距离(m)；
ρφ2——基组x-φ向耦合振动第二振型转动中心至基组重心的距离(m)；
Mφ1——绕通过x-φ向耦合振动第一振型转动中心Oφ1并垂直于回转面ZOX的轴的总扰力矩(kN·m)；
Mφ2——绕通过x-φ向耦合振动第二振型转动中心Oφ2并垂直于回转面ZOX的轴的总扰力矩(kN·m)；
ωnφ1——基组x-φ向耦合振动第一振型的固有圆频率(rad／s)；
ωnφ2——基组x-φ向耦合振动第二振型的固有圆频率(rad／s)；
ωnx——基组x向水平固有圆频率(rad／s)；
ωnφ——基组绕y轴回转固有圆频率(rad／s)；
h2——基组重心至基础底面的距离(m)；
Kx———基础抗剪地基刚度(kN／m)；
Kφ——基组绕y轴的地基抗弯刚度(kN·m)；
Jy——基组对通过其重心的y轴的转动惯量(t·m2)；
Iy——基础底面对通过其形心y轴的惯性矩(m4)；
Cφ——地基抗弯刚度系数；
αxφ——见现行国家标准《动力机器基础设计规范》GB 50040-96中，式(3.3.7-2)；
ex——激振器竖向扰力沿x轴向的偏心距(m)；
h1——基组重心至基础顶面的距离(m)；
h0——水平扰力作用线至基础顶面的距离(m)；
ξxφ1——基组y-θ向耦合振动第一振型阻尼比；
ξxφ2——基组y-θ向耦合振动第二振型阻尼比；
Aφ1max——基组x-φ向耦合振动第一振型最大回转角位移(rad)；
Aφ2max——基组x-φ向耦合振动第二振型最大回转角位移(rad)；
Azφmax——基础顶面控制点，由x向水平绕y轴回转耦合振动产生的最大竖向线位移；
Axφmax——基础顶面控制点，由x向水平绕y轴回转耦合振动产生的最大x向水平线位移。
A.0.4 基组在回转力矩M θ和竖向扰力P z沿y向偏心矩作用下，产生y向水平、绕x轴回转(即y-θ向)的耦合振动(图A.0.4)，其竖向和水平向线位移的计算，应符合下列规定：
图A.0.4 基组沿y向水平、绕x轴回转的耦合振动的振型
1 竖向和水平线位移应分别按下列公式计算：
2 最大竖向和水平线位移Azθmax、Ayθmax的计算和选取，可分别以y代x，θ代φ，代入式(A.0.3-14)～式(A.0.3-21)，并按有关说明进行。
式中：Azθ——基础顶面控制点，由于y向水平绕x轴回转耦合振动产生的竖向线位移(m)；
Ayθ——基础顶面控制点，由于y向水平绕x轴回转耦合振动产生的y向水平线位移(m)。
Aθ1——基组y-θ向耦合振动第一振型的回转角位移(rad)；
Aθ2——基组y-θ向耦合振动第二振型的回转角位移(rad)；
ρθ1——基组y-θ向耦合振动第一振型转动中心至基组重心的距离(m)；
ρθ2——基组y-θ向耦合振动第二振型转动中心至基组重心的距离(m)；
ωnθ1——基组y-θ向耦合振动第一振型的固有圆频率(rad／s)；
ωnθ2——基组y-θ向耦合振动第二振型的固有圆频率(rad／s)；
ωny——基组绕y轴回转固有圆频率(rad／s)；
ωnθ——基组绕x轴回转固有圆频率(rad／s)；
Jx——基组对通过其重心的x轴的转动惯量(t·m2)；
Kθ——基组绕x轴的地基抗弯刚度(kN·m)，由现场实测获得；
Ix——基础底面对通过其形心x轴的惯性矩(m4)；
Mθ1——绕通过y-θ向耦合振动第一振型转动中心oθ1并垂直于回转面zoy的轴的总扰力(kN·m)；
Mθ2——绕通过y-θ向耦合振动第二振型转动中心oθ2并垂直于回转面zoy的轴的总扰力(kN·m)；
Mθ——绕x轴的激振器扰力矩(kN·m)；
ey——激振器竖向扰力Pz沿y轴向的偏心距(m)；
αxφ——见式(A.0.3-9)的说明；
ξθ1——基组y-θ向耦合振动第一振型阻尼比；
ξθ2——基组y-θ向耦合振动第二振型阻尼比。
A.0.5 基组在扭转扰力矩M ψ和水平扰力P x沿y轴向偏心作用下(图A.0.5)，产生绕z轴的扭转振动，其水平扭转振动线位移的计算，应符合下列规定：
图A.0.5 基组扭转振动示意图
注：B点为基础顶面控制点。
1 水平扭转线位移可按下列公式计算：
2 最大线位移Axψmax、Ayψmax的计算，应符合下列规定：
式中：Axψ——基础顶面控制点B由于扭转振动产生沿x轴向的水平线位移(m)；
Ayψ——基础顶面控制点B由于扭转振动产生沿y轴向的水平线位移(m)；
Mψ——激振器的扭转扰力矩(kN·m)；
Px——激振器的水平扰力(kN)；
ey——激振器的水平扰力沿y轴向的偏心距(m)；
ly——基础顶面控制点至扭转轴在y轴向的水平距离(m)；
lx——基础顶面控制点至扭转轴x轴向的水平距离(m)；
Jz——基组对通过其重心轴的极转动惯量(t·m2)；
Kψ——基础的地基抗扭刚度(kN·m)；
ωnψ——基组的扭转振动固有圆频率(rad／s)；
Axψmax——基础顶面控制点B由扭转振动产生沿x轴的最大水平线位移；
Ayψmax——基础顶面控制点B由扭转振动产生沿y轴的最大水平线位移。
A.0.6 基础顶面控制点i沿x、y、z轴各向的总振动线位移A i可按下式计算：
式中：Aj——第j个扰力或扰力矩，对基础顶面控制点i产生的线位移(m)。
附录B 用竖向速度幅频响应曲线相对宽度计算地基阻尼比
B.0.1 在竖向定扰力作用下，位移和加速度幅频响应曲线峰点不明显或消失(ξz＝0.6～1.0)时，若速度幅频响应曲线有峰点(图B.0.1)，可用曲线相对宽度按下列公式计算地基竖向阻尼比：
图B.0.1 竖向速度幅频响应曲线
式中：ξz——地基竖向阻尼比；
ξzj——对应于βj(振幅比)的地基竖向阻尼比，βj在速度幅频响应曲线峰点附近取点，点数为3；
fmv——速度幅频响应曲线峰点频率(Hz)；
Amv——速度辐频响应曲线峰点振幅(m／s)；
Avj——速度辐频响应曲线上βj所对应的振幅(m／s)；
αi——频率比；
fi——速度幅频响应曲线上对应于Avj的频率Hz。
B.0.2 基础的参振总质量、地基抗压刚度和抗压刚度系数、单桩抗压刚度和桩基抗弯刚度，可分别按下列公式计算：
式中：mz——基础竖向振动参振的总质量(t)，包括基础，激振设备及地基参振质量，当大于基础质量mf的2倍时，应取mz等于2mf；
Kz——地基抗压刚度(kN／m)；
Pc——定扰力值(kN)；
Cz——地基抗压刚度系数(kN／m3)；
kpz——单桩抗压刚度(kN／m)；
Kpφ——桩基抗弯刚度(kN·m)；
ri——第i根桩中线至基础底面形心回转轴的距离(m)；
np——桩数。
B.0.3 由第B.0.1条计算的模块或桩基的竖向地基阻尼比，当按第4.2.13条进行有关换算时，换算后的设计值ξz，可大于0.5，但不应大于0.8，ξxφ1及ξφ可取为0.5ξz。
