城市高架轨道交通体系振动与噪声控制

城市高架轨道交通体系振动与噪声控制

资料来源：doc.guandang.net 2012-4-10

1 概述

1 . 1 加快发展城市轨道交通的必要性城市化是世界各国共同的发展趋势。发达国家城市化进程的经验教训告诉我们: 住房、环境和交通是影响城市发展的三大要素, 尤以交通为甚。当前我国经济快速增长, 城市人口急剧增加, 特别是近 40 个百万人口以上的大城市, 城市交通问题日益尖锐, 从而轨道交通工具迅速起步。地铁、轻轨和单轨是最主要的轨道交通形式。随着 99 年北京地铁“复八线”的建成通车, 我国在北京、天津、上海和广州建成的城市轨道交通线路已超过100 公里。我国快速轨道交通建设正面临着大发展的历史性机遇。 1 . 2 高架轨道交通

城市轨道交通按走行方式分为地下、地面和高架三种。高架轨道交通作为一种经济、实用、高效、安全的快速交通模式, 成为城市轨道交通建设的世界性趋势。它相对于其它走行方式的优势在于:

(1)高架轨道交通经济, 建设周期短。

高架轨道交通的优越性是很明显的: ①高架线路造价为地下线的 1/3, 高架车站的建设费用为地下车站的 1/9, 运营费用是地下线的 1/3。建设一条地下线的资金可以建三条同样长度的高架线。②由于高架线是在地面上建设, 建造速度快, 适应了大城市发展的需要。

(2)相对地面线与地面道路交通相冲突的缺点, 高架轨道交通更为高效和实用。

(3)与普通道路交通运输形式相比, 高架轨道交通在完全封闭的系统中运行, 安全性更好。

1 . 3 高架轨道交通的三大问题

振动、噪声和城市景观是高架轨道交通的三大问题。世界各国都非常重视高架轨道交通的振动噪声以及它与周边环境相协调的研究。对于振动噪声问题, 由于高架轨道交通大多穿越或位于闹市区和居民区, 因此轮轨噪声、车辆噪声等声源产生的振动噪声对周围环境的影响变得十分突出。振动噪声问题成为建设高架轨道交通的最大障碍, 能否将振动与噪声控制在最低限度内, 是高架轨道交通在城市可行与否的关键。

2 高架轨道交通振动、噪声源

2 . 1 主要振动源

(1)列车速度对结构的竖向动力影响按 Chua 在文章中提供的车速 80km/h (22m/s)来考虑[ 1 ] , 根据桥梁结构振动学, 可不记列车速度对结构动力的影响。

主要与车辆动力机械运转及技术参数有关, 如弹簧刚度、簧上质量、簧下质量等。

(3)轨道结构振动

主要是与轨道结构参数有关, 如: 质量、刚度、阻尼等。

(4)轮轨不平顺

大量研究表明: 轮轨不平顺是引起轮轨振动的主要原因, 主要包括车轮的不平顺和轨道的不平顺。

2 . 2 主要噪声源

轨道交通系统的噪声源有

(1)机械噪声及结构噪声