前言

中华人民共和国国家标准

建筑工程容许振动标准

Standard for allowable vibration of building engineering

GB 50868-2013

主编部门：中国机械工业联合会

批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期：2013年9月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第1625号

住房城乡建设部关于发布国家标准《建筑工程容许振动标准》的公告

   现批准《建筑工程容许振动标准》为国家标准，编号为GB 50868-2013，自2013年9月1日起实施。其中，第3.1.1、3.2.4条为强制性条文，必须严格执行。

   本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

2013年1月28日

前 言

   本标准是根据中华人民共和国住房和城乡建设部《关于印发（2009年工程建设标准制订、修订计划）的通知》（建标[2009] 88号）的要求，由中国机械工业集团有限公司会同有关设计、科研、生产和教学单位共同编制而成。

   在本标准编制过程中，编制组开展了专题研究，进行了广泛的调查分析，总结了我国在建筑工程振动领域的科研成果，与相关标准进行了协调，比较和借鉴了国际先进标准，充分考虑了我国的经济条件和工程实践，在此基础上以多种形式征求全国有关单位的意见，经审查定稿。

   本标准共分9章，主要内容包括：总则，术语和符号，基本规定，精密仪器和设备，动力机器基础，建筑物内人体舒适性和疲劳-工效降低，交通振动，建筑施工振动，声学环境振动。

   本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

   本标准由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国机械工业联合会负责日常管理，由中国机械工业集团有限公司负责具体技术内容的解释。在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，并将意见和建议寄交中国机械工业集团有限公司《建筑工程容许振动标准》管理组（地址：北京市海淀区丹棱街3号，邮政编码：100080），以便今后修订时参考。

   本标准组织单位：中国机械工业勘察设计协会

   本标准主编单位：中国机械工业集团有限公司

   本标准参编单位：中国汽车工业工程公司 北方工程设计研究院有限公司 中国电子工程设计院 中国铁道科学研究院 合肥工业大学 上海交通大学 机械工业勘察设计研究院 隔而固（青岛）振动控制公司 国电华北电力设计院工程有限公司 中国寰球工程公司 中冶建筑研究总院有限公司 中国通用机械研究院有限公司 中船第九设计研究院 中国昆仑工程公司 海军司令部直属工作部 北京市劳动保护研究所 中国中元国际工程公司 中国联合工程公司 机械工业第六设计研究院有限公司 中国重型机械研究院有限公司 中机国际工程设计研究院有限责任公司 中国机械工业建设集团有限公司 宝钢工程技术集团有限公司 清华大学 中国航空规划建设发展有限公司 中国五洲工程设计有限公司

   本标准主要起草人员：徐建 万叶青 黎益仁 陈骝 杨宜谦 柳炳康  陈龙珠 郑建国 尹学军 黄尽才 周建军 余东航 李永录  于跃平  杨毅萌  王永国 徐辉 宫海军 娄宇 凌秀美 王庭佛  张斌 孙家麒 李亮 陆锋 赵新 李亚民 王建刚 王建立 冯延雅 王劲 徐衍林 陈炯 燕翔 邹宏 马东霞

   本标准主要审查人员：程耿东 茅玉泉 吴成元 张芳芑 任书考 吴邦达 高广运 张同亿

▼ 展开条文说明
                                                             中华人民共和国国家标准
                                                               建筑工程容许振动标准
                                                                   GB50868-2013
                                                                       条文说明
                                                                       制订说明
《建筑工程容许振动标准》GB/T50868-2013，经住房和城乡建设部2013年1月28日以第1625号公告批准发布。
本标准制订过程中，编制组进行了大量的调查研究和科学试验工作，总结了我国工程振动领域的实践经验，参照了国外先进技术法规和技术标准。
为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能够准确理解和执行条文规定，《建筑工程容许振动标准》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。

1总则

1  总    则

1.0.1  为了在建筑工程振动控制中贯彻国家的技术经济政策，以符合安全适用、经济合理、确保正常生产和满足环境要求，制定本标准。

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1.0.1本条是编写本标准的宗旨。建筑工程中的振动问题越来越引起人们的重视，如果振动过大，会危害建筑物的安全，影响机器设备的正常工作、仪器仪表的测量精度、工作人员的身体健康，还会对环境造成污染。本标准编写的目的是统一我国建筑振动的容许振动标准，为工程设计提供可靠依据。本标准的实施对于减少振动影响、改善振动环境将起到积极的作用。

1.0.2  本标准适用于建筑工程在工业与环境振动作用下的振动控制和振动影响评价。

   本标准不适用于建筑工程在地震及风振作用下的振动控制和振动影响评价，不适用于古建筑的振动控制和振动影响评价。

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1.0.2本条规定了标准的适用范围，适用于建筑工程中有振动控制要求的工程设计，对于地震、风振作用和古建筑按国家现行有关标准执行。

1.0.3  建筑工程的振动控制和振动影响评价除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语和符号

2.1 术语

2  术语和符号

2.1  术    语

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本节所列术语均按现行国家标准《机械振动、冲击与状态监测词汇》GB/T2298、《建筑结构设计通用符号、计量单位和基本术语》GBJ83的有关规定，并结合本标准的专用名词而编写。

2.1.1  建筑振动    building vibration

   建筑由动力机器、交通运输、施工作用等引起的振动。

2.1.2  容许振动值    allowable vibration value

   受振对象的最大振动限制值。

2.1.3  容许振动位移    allowable vibration displacement value

   受振对象的最大振动位移限制值。

2.1.4  容许振动速度    allowable vibration velocity value

   受振对象的最大振动速度限制值。

2.1.5  容许振动加速度    allowable vibration acceleration value

   受振对象的最大振动加速度限制值。

2.1.6  峰值  peak value

   给定时间区间内振动最大值。

2.1.7  均方根值    root-mean-square value(RMS value)

   对一组数据的平方和进行平均后，取其平方根。

2.1.8  水平振动    horizontal vibration

   与地面平行的振动。

2.1.9  竖向振动    vertical vibration

   与地面垂直的振动。

2.1.10  暴露时间    exposure time

   暴露于振动作用下的时间。

2.1.11  人体舒适性    human comfort

   人体对所暴露的振动环境，主观状态良好，在身体或心理上没有感到困扰和不安的程度。

2.1.12  计权加速度级    weighted acceleration level

   影响人体的与振动频率和暴露时间有关的振动加速度值，经过不同频率计权因子修正后得到的振动加速度级。

2.1.13  四次方振动剂量值    fourth power vibration dose value

   以计权加速度时间历程四次方作为计算平均基础的量值。

2.2 符号

2.2  符    号

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本节列出本标准采用的主要符号，并给出解释。

   d——建筑工程计算或测试的振动位移；

   v——建筑工程计算或测试的振动速度；

   a——建筑工程计算或测试的振动加速度；

   [d]——建筑工程的容许振动位移；

   [v]——建筑工程的容许振动速度；

   [a]——建筑工程的容许振动加速度；

   VDVz——竖向四次方振动剂量值。

3基本规定

3.1 一般规定

3  基本规定

3.1  一般规定

3.1.1  建筑工程的振动控制应符合下列表达式的规定：

d≤[d]   （3.1.1-1）

v≤[v]   （3.1.1-2）

a≤[a]   （3.1.1-3）

式中：d——建筑工程计算或测试的振动位移：

   v——建筑工程计算或测试的振动速度；

   a——建筑工程计算或测试的振动加速度；

   [d]——建筑工程的容许振动位移；

   [v]——建筑工程的容许振动速度；

   [a]——建筑工程的容许振动加速度。

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3.1.1本条给出了建筑结构振动设计的表达式。

3.1.2  建筑工程振动控制时，精密仪器及设备的容许振动值宜由设备制造厂家提供或通过试验确定；当设备制造厂家不能提供或无法试验确定时，应符合本标准的规定。

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3.1.2本条强调了精密仪器及设备容许振动值的确定宜由设备制造厂家提供或通过试验确定，这样更符合每种仪器设备的实际情况。当无法提供资料或不能进行试验时，应按本标准采用。

3.1.3  本标准中昼间和夜间的时间应符合当地人民政府的有关规定。当无规定时，昼间宜取6时至22时，夜间宜取22时至次日6时。

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3.1.3本条给出了昼间和夜间的划分方法。

3.2 振动测试要求

3.2  振动测试要求

Ⅰ 测试方法

3.2.1  振动测试仪器的性能技术指标应符合国家现行有关标准的规定。

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3.2.1本条对振动测试仪器的性能提出要求。

3.2.2  振动测试系统应根据测试对象的振动类型和振动特性的要求选取；测试系统应符合国家现行有关标准的规定，其测试仪器应由国家认定的计量部门定期进行校准。振动测试时，测试仪器应在校准有效期内。

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3.2.2振动测试系统应根据被测试对象的振动类型和振动特性来选取。振动类型包括周期振动、随机振动和瞬态振动等，振动特性是指频率范围、振幅大小、持续时间和振动方向等。对振动测试仪器设备的标定，在我国有较为系统的标准体系。测试仪器应按照国家现行相关标准的要求，定期进行标定或校准。为了确保测试结果的可靠，应确保振动测试系统在校准的有效期内。

3.2.3  振动测试时，应根据测试对象的容许振动值采用的物理量及振动频率范围选择相应的传感器，并应符合下列规定：

   1  一般情况下，宜采用加速度传感器。

   2  当测试振动信号频率范围不大于10Hz时，宜选用位移型或速度型传感器。

   3  对于宽频带冲击机器的振动测试，宜选用位移型和速度型传感器同时进行测试。

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3.2.3不同测试频段应采用不同的物理量指标。对于低频段信号，特别是1Hz以下的振动，振动加速度信号较小，如果采用加速度测试，容易产生较大的测试误差，因此规定低频段微振动测试应当采用位移或速度参量;而对于高频振动，位移和速度信号较弱，需用加速度参量来描述。
分别以位移(1.0mm)、速度(1.0mm/s)、加速度(1.0m/s²)为基准比较0.1Hz、1Hz、10Hz和100Hz的数量级关系，见表1～表3。测量系统难免会有干扰信号，如果数量级太小，真实信号就会被噪声所淹没，即便使用信噪比很高的仪器也无法避免这类误差。由于冲击振动包含的频率成分非常丰富，最好同时测试振动位移和加速度信号。建议在有条件的情况下，测试中可以同时记录位移、速度和加速度三个物理量信号，必要时还可以进行分频段测试。

3.2.4  振动测试点应设在振动控制点上，振动传感器的测试方向应与测试对象所需测试的振动方向一致，测试过程中不得产生倾斜和附加振动。

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3.2.4振动传感器安装时，其测试方向应与测试对象的振动方向一致。对于杆件振动，应是横杆件截面平面内两个相互垂直的方向；对于平板结构，应为板平面的法线方向。测试时，尚应根据具体要求考虑测试方向。传感器安装应当满足现行有关国家标准的要求。

3.2.5  除各章特别规定外，振动控制点应取基础或支承结构顶面振动最大点；振动控制方向应包括竖向和水平向两个主轴方向。

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3.2.5本条给出了振动控制点和控制方向的规定；当各章有特殊要求时，按各章规定执行。

3.2.6  振动测试时，应选择多种具有代表性的工况进行测试。

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3.2.6振动设备运行往往有多种工况，振动测试时需要选择能反映实际情况的典型工况测试。

Ⅱ 数据分析

3.2.7  周期振动、随机振动、瞬态振动等不同类型振动产生的信号，应采用相应的数据分析和评估方法。

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3.2.7在建筑工程振动中，常见的三种振动形式为：周期振动(旋转机械、往复机械等的运行等)、随机振动(汽车、拖拉机、火车等陆用车辆的行驶等)和瞬态冲击(如锻锤、压力机、打桩等操作等)。不同的振动信号，在数据分析时采用的方法不尽相同，需要区别对待。

3.2.8  振动测试时，振动信号的采样频率应满足奈奎斯特采样定理的要求，采样频率与截止频率的比值宜取2. 5～6.0；振动数据采集时，在信号进行模拟转换前应经过抗混滤波器处理。

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3.2.8本条规定采样频率在信号进行模拟转换前需经过抗混滤波器处理，是为了提高测试信号的准确性，避免频率混淆现象发生，本标准中的许多指标与振动频率有关，如果出现频率混淆现象，则振动测试的结果就失去意义。

3.2.9  冲击信号的幅值分析宜采用时域分析法，测试最大值分析次数不得少于3次。

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3.2.9冲击信号在频域表现为能量分布在较宽频带的振动特性；在时域内，具有较高的瞬时峰值，评判冲击作用的大小关键在于冲击最大值和持续的时间。脉冲冲击的持续时间通常为0.5ms～25ms，振动加速度值一般为10m/s²～250m/s²。就锻锤而言，锻打工作时，冲击作用时间非常短，多在10ms以内，打击工件过程中，许多砧座下基础最大振动加速度值都在20m/s²以上。
冲击振动测试时，无论是冲击激励本身，还是测试系统特性都可能会有一定的误差。如锻锤在锻打时，打击能量一定，锻打同一工件的情况下，锻打工件的形状和温度都会影响打击振动的响应。普通接触式加速度传感器在测试瞬时冲击时，往往会有一些误差，特别是对于矩形脉冲，有些传感器测试误差可达20%以上。
根据最大冲击作用数据分析要求，确保数据准确可靠，在自由振动测试中，要求铁锤自由下落冲击测试记录时段不应少于3次。
图1为锻锤隔振基础在一个锻打过程中的基础振动响应曲线。

图1锻锤隔振基础动力响应

3.2.10  稳态周期振动宜采用时域分析法，并将测试信号中所有幅值在测试区间内进行平均；测试结果亦可采用幅值谱分析的数据。每个样本数据不应少于1024个，并应进行加窗函数处理，频域上的总体平均次数不应少于20次。

3.2.11  随机信号分析时，应对随机信号的平稳性进行评估；对于平稳随机过程宜采用总体平滑的方法提高测试精度；当采用快速傅里叶变换分析或频谱分析时，每个样本数据不应少于1024个，并应进行加窗函数处理，频域上的总体平均次数不应少于32次。

▼ 展开条文说明
3.2.10、3.2.11每个样本的记录长度是根据数据分析的要求决定的。对于采用快速傅里叶变换(FFT)分析的数据，每个数据帧应为2ⁿ个。最常用的数据量为512、1024和2048等。为了确保分析精度，本标准建议取不少于1024个点。
测试误差通常是难免的。测试误差包括系统误差、随机误差和过失误差。
系统误差主要依靠系统标定和测试仪器的内在质量来保证，同时也要验证振动测试方法的准确性和精确度。在测试过程中，测试人员对测试参数档位的设置要正确。对于过失误差，则需要加强测试人员的责任心和进行必要的校核检查工作。而这两条要求在频谱分析中的总体平均次数是为了减少信号的随机误差。在一些现行标准中规定了不同的随机数据样本总体平滑数量的要求，常用的平滑段数有20、32、40、100。对于随机数据而言，不论取多少段平均，随机误差总是存在的，即使取了100段数据平均，也存在10%的随机误差可能性。随机误差与总体平滑数量的关系见表4。

随着总体平滑数量的增加，测试和分析工作量也急剧增加。考虑到测试的现实条件以及信号本身的特点，制订相应的数据平滑段数要求；同时，提出了进一步测试要求，以确保数据精度。
对于稳态周期振动，如果数据中的随机信号或噪声干扰部分的振功能量不超过总能量的10%，采用20段数据平滑，其统计精度可达95%以上。
对于周期或随机振动，在振动信号分析之前，应当先对数据进行周期性或稳态性检验，只有符合周期性或稳态性条件，才能运用相应的数据分析方法分析数据。
此外，对于周期或随机振动，本标准绝大多数指标适用于波峰因数小于或等于9的情形。当波峰因数大于9时，应当按照特定的评价指标分析评估，或进行专项研究。

3.2.12  每个测点记录有效振动数据的次数不得少于3次。当3次测试结果与其算术平均值的相对误差在±5%以内时，测试结果可取其平均值。

▼ 展开条文说明
3.2.12本条的要求参照了国际和国内振动测试标准的规定。当3次测试结果与其算术平均值的相对误差小于5%时，通常可以避免人为的过失误差，也可以判断出较大的系统误差，同时也能够提高统计精度，减小随机误差。如果满足3次测试结果与其算术平均值的相对误差在5%以内，并以其算术平均值作为最终结果，则其测试精度可以达到95%以上。本标准规定了每个测点记录有效振动数据的次数不得少于3次，是为了确保振动测试数据的可靠和精确。

709'>《建筑工程容许振动标准[附条文说明] 》GB 50868-2013

9.2 声学试验室

9.2  声学试验室

9.2.1  当声学试验室本底噪声不低于20DB(A)，且不大于50DB(A)时，在频域范围内的声学试验室容许振动加速度均方根值宜按表9.2.1的规定确定。

▼ 展开条文说明
9.2.1消声室的本底噪声要求通常由用户根据使用条件确定。对于消声室，本底噪声的声压级应当低于有效测试范围内最小信号声压级的10DB～15DB。多数情况下，用户是按照A声级指标提出的要求，因此本条的容许振动限值依然按照A声级，分别提出在31.5Hz～500Hz倍频程中心频率所对应的不同噪声级的振动加速度限值要求。
对于消声室等声学试验室，由于设置吸声材料能有效地削弱室内噪声反射和混响，所以在消声室等试验室内可仅考虑与背景噪声的叠加问题，亦即可以适当提高振动指标。本标准按照声压级提高3DB的原则来计算振动加速度值。

9.2.2  振动测试应符合本标准第9.1.3条的规定。

9.3 水声试验

9.3  水声试验

9.3.1  振动测试及评价的倍频程中心频率宜取400Hz～1000Hz。

9.3.2  消声水池的侧壁和底板，在频域范围内与测试面垂直方向的容许振动加速度均方根值宜取0.015mm/s2。

▼ 展开条文说明
9.3.1、9.3.2通常情况，水声频率较高。对于高频振动，结构体系在传播振动过程中衰减较快，一般对水下噪声影响会迅速降低。国家现行标准《消声水池声学特性校准规范》JJF1146中规定“消声水池的频率范围可以从几千赫兹甚至几百赫兹到兆赫兹的频段”。该规范对于消声水池本底噪声的要求为“一般情况下消声水池内本底噪声的声压谱级应不大于零级海况下的海洋噪声声压谱级(在1kHz频率处为44DB)，或应小于利用消声水池测量时的测量信噪比不低于规定值。”
据调查，通常的消声水池频率下限都在400Hz以上，而对于1000Hz以上的振动，在土中和结构体系中衰减较快，可以忽略。因此，振动测试及评价的倍频程中心频率取400Hz～1000Hz的范围是切实可行的。

 本规范用词说明

本规范用词说明

1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：

1）表示很严格，非这样做不可的：

正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；

2) 表示严格，在正常情况下均应这样做的：

正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；

3) 表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：

正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；

4) 表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准、规范执行时的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。

 引用标准名录

引用标准名录

《爆破安全规程》GB 6722

《机械振动与冲击 人体暴露于全身振动的评价 第1部分:一般要求》GB/T 13441.1

《金属切削机床 精度分级》GB/T 25372