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地铁车辆段列车运行引发振动与噪声效应的现场试验研究

曾泽民  
【摘要】:地铁车辆段作为地铁建设中集中使用面积最大的地块,充分利用其上部空间进行住宅、酒店、办公楼、学校等多层次的综合开发,既能提高城市土地使用率,又为地铁建设创造新的利润空间,实现地铁建设-运营-再建设的可持续发展,具有显著的经济和社会效益。车辆段内列车运行频繁,列车运行时产生的随机激励振动经由道床、立柱及平台传至上方建筑物,引起振动,并进一步导致建筑结构二次辐射噪声,影响人们的正常生活和工作,严重制约了车辆段上盖物业规模化开发的实施及发展。由于地铁车辆段上盖物业出现和发展的历史较短,实际工程并不多,相关研究还很少。本文以地铁车辆段为研究对象,通过现场试验,系统地研究地铁车辆段列车运行引发的振动与噪声效应。首先深入分析和总结国内外有关地铁振动与噪声的规范和指南,研究列车振动环境下地铁车辆段振动与噪声评价标准和评价方法。接着,先选取无上盖物业的广州地铁典型车辆段受振动影响较大的咽喉区、试车线区域,进行现场试验,获得了车辆段敏感区域的地面及临近建筑物振动传播规律,并对车辆段环境噪声及建筑物室内噪声进行了分析。最后,以深圳已建成的带上盖物业的某地铁车辆段为研究对象,通过现场试验方法对究分析了车辆段受试车线影响的平台下、平台上室外以及平台上建筑物振动响应规律,对振动引起的上盖建筑物结构噪声进行了预测和评价。研究表明:(1)我国有关地铁振动的控制标准处于中上游水平,ISO 10137:2007和JGJ/T 170-2009都可用于地铁车辆段振动水平评价,且JGJ/T 170-2009严于ISO10137:2007标准;(2)车辆段咽喉区曲线段的地铁运行引起的水平振动明显强于竖向振动,在环境振动影响分析和评价时,应当同时考虑水平振动和竖向振动的影响;(3)试车线上盖建筑物振动以竖向振动为主,振动包含的频率较宽,80Hz以上的高频成分振动并未衰减。振动随楼层高度增加不是简单地单调增大或单调减小规律,且两个方向的振动随楼层改变的变化趋势并不相同;(4)道床垫以及在距离轨道一定距离设置纵向空沟能较好地起到减弱振动传播的作用。


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