交通环境振动对质子重离子设备平台影响研究

摘要

质子重离子设备因其高精度治疗能力近年来得到关注和应用。医院多位于城市交通繁忙区域，道路交通环境是否对拟建项目高精度设备性能正常工作产生影响，需要对项目的建设方案进行可行性评估。文中以实际工程为研究对象，采用现场实测的方法，研究道路交通荷载引起的场地振动频率特征和峰值加速度衰减模式，并构建实际结构的三维有限元模型，分析质子重离子设备平台受交通环境影响的动力响应。研究结果表明，道路交通产生的振动频率主要集中在5～20 Hz区域。随距离的增加，高频振动迅速衰减。距道路中心线不同距离下的交通荷载峰值加速度表现出多级放大现象，且在某些区域峰值加速度可能超过振源本身。通过1/3倍频程分析，质子重离子中心区域主要受到的环境振动频率范围为5～20 Hz和40～60 Hz。Z振级分析表明，设备平台环境振动动力响应满足预定的动力响应标准设计要求。研究可为对高精设备平台稳定性有要求的设施考虑交通环境影响的建设方案可行性论证提供参考。

关键词

质子重离子医院 / 道路交通环境 / 加速度响应评价 / Z振级和1/3倍频程分析 / 有限元方法

基金资助

国家自然科学基金项目(51278106)