地下变电站结构振动与噪声相关性及预估方法

城镇地下或户内变电站的结构振动与噪声的传播与环境问题越来越受到广泛的关注。以220 k V朝阳门地下变电站及其耦连建筑作为测试研究对象,首先开展了不同测点振动与振源的传递函数及相干函数分析,开展了楼板振动与噪声的互谱函数及相干函数分析;其次开展了楼板振动与噪声的相关性分析及对应关系的曲线拟合;最后对变电站楼板振动在平面、立面内随距离衰减进行了分析与曲线拟合。分析研究得出:变电站内结构振动与噪声和变压器油箱振动的频谱特征相似程度很高,各测点振动信号主要来源于变压器。变电站及耦连建筑楼板测点振动与噪声的总体相关性系数达到了0.75,并通过线性曲线拟合得到了由楼板振级推算声级的预估公式。随着水平距离与竖向距离的增加,楼板振动都呈现非线性衰减特性,但距离增大到一定时候,衰减不再显著。此外,通过非线性曲线拟合得到了楼板振级随距离衰减的预估公式。

基于阻抗综合法的梁-圆柱壳耦合系统动态特性分析

采用阻抗综合方法研究梁-圆柱壳耦合系统的动态特性。耦合系统被分成梁子结构和壳子结构两个部分。梁和圆柱壳两个子结构的阻抗函数分别采用改进的傅里叶级数方法和波传播方法得到。根据子结构耦合处的机构动力学相容和力平衡条件,可以通过激励载荷直接得到耦合系统的响应。该方法被应用到一个梁-壳耦合系统,通过与有限元模型结果的对比验证了方法的正确性。之后通过改变部分模型参数,研究了一个集中质量点-轴段-圆柱壳模型的振动响应特性。

地下变电站结构振动与噪声特性分析

以220 k V朝阳门地下变电站及其耦连建筑作为测试研究对象,分别开展了地下变电站变压器室及各楼层混凝土楼板、墙体的振动与噪声测试,并对测试数据的时域与频谱进行了分析。结果显示:(1)变压器油箱壁的振动幅值较大,变压器油箱的振动频谱主要为100 Hz及其谐振频率,且变压器室内基础、楼板及墙体振动的频谱特性与油箱基本一致;(2)变压器的振动与噪声通过固体传播扩散到整个地下变电站和建筑结构中,设计时不可忽略结构振动与噪声的影响;(3)随距离增大和楼层升高变电站振动与噪声及低频特性衰减不显著。