公轨双层高架中道路桥梁形式对轨道噪声分布影响研究

高架独立轨道交通具有建设、运营成本低的优势,但其对周边居民产生的环境噪声污染问题突出,道路与轨道双层合建高架的上层道路桥梁可起到屏蔽作用,减小由轨道交通引起的道路上部区域噪声。为分析不同道路桥梁形式对轨道噪声传播规律的影响,根据实测钢轨振动加速度,建立二维声学模型进行轨道噪声传播规律预测研究。首先采用现场噪声实测结果验证方法的准确性,然后对比分析独立双U梁轨道、空心板梁道路桥+双U梁轨道、小箱梁道路桥+双U梁轨道的噪声传播与分布规律,揭示双层高架桥梁的降噪机理。结果表明,上层道路桥改变了噪声的传播途径,在增大桥下噪声的同时可以使得一部分区域(道路桥侧上方)的噪声减小;进而,在道路以上区域,小箱梁道路桥+双U梁轨道形式相比空心板梁道路桥+双U梁轨道显著降低了噪声级,大部分降幅在6～11 dB(A)之间,最大降幅约21 dB(A);与空心板梁结构形式相比,底面凹凸不平的小箱梁结构能将声能量更好地限制在道路桥梁以下范围内,从而对道路上方区域取得更大的降噪效果。提出的噪声预测方法可为公轨合建双层高架的轨道噪声快速预测与评估提供参考,计算结果可为双层高架的道路桥梁选型提供声学性能依据。     

轨道交通简支箱梁桥振动传递特性分析

基于某地铁高架线的简支箱型梁桥,建立轨道-桥梁振动传递特性分析模型,研究简支梁跨度、轨下刚度、桥上轨道结构形式以及箱型梁断面等因素对高架桥梁结构与噪声辐射相关的振动传递特性的影响。结果表明,简支梁跨度的变化不影响与噪声辐射相关的振动,而减振扣件可在90 Hz以上发挥减振降噪作用;加厚箱梁顶板和腹板能在一定程度上减小箱梁的振动和辐射噪声,用多腔室箱梁代替单箱室箱梁可显著减小振动及辐射噪声。分析结果可为城市轨道高架桥梁结构的设计和选择提供一定的理论参考依据。     

轨道交通双箱单室箱型梁结构改进后减振降噪效果分析

针对轨道交通高架桥结构振动噪声问题,将有限元振动分析理论与声辐射分析边界元法相结合,分析双箱单室箱型梁低频噪声辐射特性。通过改变腹板与轨道的相对位置,对比分析双箱单室箱型梁结构改进后的减振降噪效应。计算结果表明:双箱单室箱型梁改变腹板与轨道相对位置后,底板和腹板减振效果明显;场点的峰值声压也出现不同程度的降低,说明将腹板置于轨下的改进措施对双箱单室箱型梁减振降噪是有效的。     

城市轨道交通U型梁高架系统关键技术研究及创新

结合我国城市轨道交通高架线的应用和发展瓶颈分析,介绍作者及其团队在U型梁高架系统新技术研发和应用方面所取得的主要成果,包括U型梁结构技术、综合降噪技术、与轨道交通各系统的一体化融合技术、施工技术以及技术经济性等内容。以U型梁结构为载体,集成了完备的设计理论和计算方法、减振降噪、节能环保、造型美观、桥面系功能完善、车辆运行安全防护、施工便捷、工期短、显著的经济性等诸多优势,构筑了新一代环境友好型轨道交通高架系统。U型梁高架系统新技术的应用,对促进我国城市轨道交通高架线的健康和可持续发展起到了重要的作用。     

高架轨道轮轨噪声预测分析

随着我国城市轨道交通的快速发展,高架轨道作为一种经济、实用、安全、快速的交通模式,在城市轨道交通建设中得到越来越广泛的运用,但由此带来的振动噪声对周围环境的影响也变得十分突出。通过建立轮轨噪声预测模型,运用有限元法分析箱型梁、U型梁阻抗,对高架轨道轮轨噪声进行预测分析。讨论了桥梁截面型式、行车速度、轨道扣件刚度、桥梁结构阻尼、桥梁支座刚度对高架轨道轮轨噪声的影响。分析结果表明,行车速度和扣件刚度对轮轨噪声有较大影响,在200 Hz以下,轮轨噪声总体上随着扣件刚度的增大而增大;在200~800 Hz范围内,轮轨噪声随着扣件刚度的增大反而减小;在800 Hz以上,扣件刚度对轮轨噪声无明显影响。桥梁截面型式仅在低频部分对轮轨噪声有较大影响,而桥梁结构阻尼、桥梁支座刚度则对高架轨道轮轨噪声影响甚微。     

城市轨道交通高架结构噪声研究的进展

回顾了十多年来城市轨道交通高架结构噪声领域的研究状况。总结了结构噪声的频率特性、噪声和列车速度的关系、桥梁局部模态和整体模态对结构噪声的影响;比较了箱型梁和槽型梁的声压级指标。简要介绍了结构噪声的计算方法,同时指出了每种方法的不足;从减隔振、限制振动传播和能量衰减方面总结了相应的降噪措施,并重点介绍了减隔振降噪措施。最后,指出了该领域可进一步研究的问题。     

宁波机场路南延工程公轨一体化双层高架桥精细化设计

宁波机场路南延工程为公轨一体化双层高架工程,根据目前大力发展预制结构和注重环保的工程建设要求,进行精细化设计,重点在快速施工、减振降噪、U型轨道梁顶疏散平台等方面进行设计研究。结合宁波机场路南延工程,从精细化设计的角度介绍公轨一体化双层高架桥的设计要点。通过上、下层分别梁上运梁、共用一套架桥机的工艺创新,实现双层预制梁结构应用,即在闭口型框架桥墩的上下层均采用预制轨道梁,极大地提高了双层高架桥的施工速度。减振降噪措施方面涉及U型轨道梁构造优化、声屏障设置、减振降噪伸缩缝等。研究U型轨道梁内腹板顶兼作疏散平台时,平台与车厢底板的位置关系。     

城市轨道交通桥梁振动及噪声辐射研究

高架结构在轨道交通中的比例愈来愈大,城轨桥梁振动引起的噪声辐射问题也引起越来越多的关注。利用边界元方法对槽型梁、箱型梁及T型梁3种不同截面形式的城轨桥梁的振动噪声辐射进行分析,研究结果表明:在列车荷载作用下槽型梁的位移响应最大,其次为箱型梁,T型梁的位移响应最小;城轨桥梁下部场点的声压级普遍大于上部场点的声压级;距离轨道中心线0~10 m范围内,槽型梁的场点声压级最大,其次为T型梁,箱型梁的场点声压级最小;10~40 m范围内T型梁的场点声压级最大,其次为箱型梁,槽型梁的场点声压级最小;列车的运行参数对结构的振动响应和振动噪声辐射有显著影响。     

大吨位先张预应力U型梁建造关键技术研究

市区与城郊之间的轨道交通大都采用高架桥梁结构,其中U型梁具有造型美观、造价低廉等优点而被大量采用。为满足深圳市轨道交通6号线高架桥梁工程先张预应力混凝土U型梁张拉生产的需要,本文设计了张拉吨位高达1 800~2 500 t的先张薄壁U型梁施工工艺以及制梁台座和张拉钢横梁,采用有限单元法对制梁台座进行了偏心受压稳定屈曲分析。结果表明,设计的U型梁张拉工艺技术先进,张拉台座结构经济、合理。     

GJ-Ⅲ减振扣件轨道对轨道交通高架段环境噪声的影响分析

为了研究不同形式减振轨道对降低地铁线路高架段环境噪声效果,以国内某地铁高架桥段周边环境噪声为研究对象,分别对列车以110 km/h通过该高架段2种不同轨道时诱发的噪声水平进行测试分析,然后改变原有评价方式,通过引入更符合人耳听觉的响度分析方式对噪声水平进行综合评价,并对比分析两种轨道形式的噪声水平,提出改进思路。结果表明:(1)相比DZⅢ-1型普通减振扣件轨道,GJ-Ⅲ型中等减振扣件轨道除在桥中央线测点处有一定降噪效果外,在其他测点处降噪效果并不明显;(2)通过响度分析发现,GJ-Ⅲ型中等减振扣件可能还会增大人耳对环境噪声的感知情况。     

城市轨道交通单线U型梁振动与噪声分析

研究目的:针对日益严重的桥梁结构低频噪声问题,本文建立钢轨、无砟轨道、桥梁结构的梁-板振动有限元预测模型,分析城市轨道交通单线U型梁在垂向轮轨力作用下20~200 Hz范围内频域的振动及其近场、远场的结构噪声特性,同时分析U型梁各板件的声贡献量。通过对U型梁进行振动噪声分析,提出截面优化建议。研究结论:(1)U型梁的振动幅值峰值出现在31.5~63 Hz左右,翼板的振动幅值最大,其次是底板和腹板;(2)由钢轨到U型梁的振动功率级损失在16.9~20 dB左右,U型梁各板件的振动功率级与其声压贡献量的规律基本一致,底板腹板翼板;(3)在近场点各板件的声压级峰值都在50 Hz,底板的声压级最大,其次是腹板和翼板;(4)远场噪声主要受底板的作用影响,其声压贡献量达到81%左右,因此应作为主要降噪对象,而翼板的振动峰值虽大,但对声场的影响很小,几乎可以忽略不计;(5)该研究成果可为城市轨道交通的桥梁采取减振降噪措施提供借鉴。     

胶轮有轨电车高架桥梁部结构形式研究

中国城市轨道交通迅猛发展,钢轮钢轨、跨座式单轨、有轨电车及胶轮路轨等多元化轨道交通制式在各大城市迎来建设高峰期。以贵阳市有轨电车T2线一期工程为例,对高架区间导轨梁的结构体系和梁型进行比选,从刚度、施工工法、工期、运营维护、景观效果等方面进行研究分析。研究结果表明,H型钢U形梁和预应力混凝土U形梁各项指标均满足设计规范要求,正线及出入段线宜采用H型钢U形梁作为标准段梁体形式;车辆基地内对导轨梁制作精度要求较低,景观效果要求不高,宜用预应力混凝土U形梁。     

城市轨道交通高架线噪声控制问题分析

由于高架桥结构直接暴露于环境中,列车通过产生的直接噪声和桥梁结构的二次辐射噪声对沿线居民带来较大影响,处理不当会影响高架线的发展和推广。分析城市轨道交通高架线振动与噪声的特点,重点研究分析轨道结构和桥梁结构振动与噪声的控制措施和问题,并提出高架线减振降噪的建议。     

基于相干分析的高架轨道交通简支箱梁噪声源识别研究

轮轨噪声和结构噪声给高架轨道交通沿线带来了噪声污染。由于轮轨及箱梁各部件之间的振动噪声相互影响较大,需要利用偏相干方法进行噪声识别。将偏相干分析应用于Matlab软件编程中,实现了对多个噪声信号独立贡献量的计算分析,得出了各噪声源对梁侧敏感点的贡献量及其随距离和高度的分布规律,从而为采取有效的减振降噪措施提供了参考依据。     

青岛市轨道交通13号线U型梁设计分析

U型梁凭借降噪效果好、有效建筑高度低、截面利用率高、可防止车辆落轨和倾覆下落等优越性能,近年在轨道交通工程中得到广泛应用。文章详细阐述预制U型梁结构在青岛市轨道交通13号线工程中的应用,分析预制薄壁U型梁结构的刚度、变形限值、横向计算等设计要素,并对U型梁的空间受力状态进行了研究。     

北京地铁5号线高架结构的辐射噪声分析与实验研究

在试验和分析噪声源特性的基础上,对由结构噪声和轮轨噪声引起的高架结构附近的噪声传播规律进行研究,应用声学理论建立列车通过高架桥梁时的噪声预测模型。在北京地铁5号线高架桥梁试验段进行的现场噪声测试结果表明:用模型计算出的声压值与实测值的误差基本控制在5%以内,模型较为真实地反映了轨道交通高架结构附近的声场分布;在高架桥梁任一竖直平面内,较强的噪声级主要集中在桥梁的中部;梯形轨枕轨道具有良好的减振降噪作用,在低频处的振动速度最大值可降低70%以上,结构辐射噪声最大可降低2.4 dB。     

温州市域快速轨道交通高架线路减振降噪综合措施

针对温州市域快速轨道交通项目,分析了列车运行噪声和振动对环境影响的特点,提出了减振降噪的综合措施.从车辆选型、优化高架段桥梁梁型、选用高阻尼减振支座、采取轨道减振降噪措施等方面进行源强控制;通过设置声屏障进行噪声传播控制;优化调整轨道周边地块规划,提高周边建筑隔音性能来进一步降低噪声振动的环境影响.实际应用效果表明,上述减振降噪综合措施切实有效.     

温州市域快速轨道交通高架线路减振降噪综合措施

针对温州市域快速轨道交通项目,分析了列车运行噪声和振动对环境影响的特点,提出了减振降噪的综合措施.从车辆选型、优化高架段桥梁梁型、选用高阻尼减振支座、采取轨道减振降噪措施等方面进行源强控制;通过设置声屏障进行噪声传播控制;优化调整轨道周边地块规划,提高周边建筑隔音性能来进一步降低噪声振动的环境影响.实际应用效果表明,上述减振降噪综合措施切实有效.     

高架铁路环境噪声空间分布特性及控制措施效果研究

城市轨道交通快速发展的同时也引发相应的环境问题,特别是高架区域噪声问题已成为环境投诉的热点。以杭州地铁1号线高架段为研究对象,分别对直立式声屏障、全封闭声屏障与减振垫相互组合的降噪断面进行现场测试,分析不同组合降噪措施下高架沿线环境噪声的空间分布特性及其噪声控制效果。结果表明:采用减振垫可以有效减少轮轨振动能量向桥梁传播,从而降低桥梁结构噪声,但同时增大轮轨相互作用,导致轮轨噪声增加。减振垫对城市轨道交通噪声的控制效果具有明显的空间分界性,在接近地面区域对桥梁结构噪声具有良好的降噪效果,而在轨面附近轮轨噪声却增强;全封闭声屏障相对直立式声屏障能够更加有效地控制轮轨噪声的传播。在城市轨道交通高架段中有必要采取轨道减振措施以降低桥梁结构噪声,并根据实际需求利用声屏障控制轮轨噪声的传播。     

基于瞬时边界元的轨道交通高架槽形梁桥声辐射特性及影响分析

为了精准预测列车通过轨道交通高架槽形梁桥时诱发的结构噪声,分析梁底板厚度对声辐射的影响,结合有限元-瞬时边界元法,采用多体动力学软件SIMPACK和有限元软件ANSYS协同联合仿真分析法,建立了车桥耦合系统振动分析模型以及槽形梁结构声辐射有限元/边界元模型。分析了列车荷载作用下槽形梁桥的声辐射特性,探讨了底板厚度对槽形梁结构噪声的影响。研究表明:地铁列车以80km/h的时速通过槽形梁桥时,桥面板的振动及桥梁结构噪声主要集中在底板附近;随着底板厚度的增加,槽形梁桥结构辐射噪声近声场处降低较为显著,对结构远声场有一定程度的影响。分析结果可为轨道交通槽形梁结构减振降噪提供一定的参考。