城市轨道交通近轨吸声矮墙的设计研究

声屏障在我国被广泛应用于治理城市轨道交通噪声,但其体积较大,遮挡视线以及破坏了周边景观。为此,设计一种新型的近轨吸声矮墙来替代声屏障。对我国城市轨道交通噪声的来源以及频率特性进行分析,选用自研陶粒混凝土为设计材料。参考国外相关实例,结合我国城市轨道交通的相关标准,对近轨吸声矮墙的高度、位置、声学厚度的设计公式进行推导。初步设计近轨吸声矮墙单元板,并对其降噪量进行理论计算。结果表明:我国轨道交通噪声以轮轨噪声为主,自研陶粒混凝土的吸声频率特性与轮轨噪声频率特性基本吻合,以其为原材料设计的近轨吸声矮墙,在500~1 000 Hz频段具有10 d B(A)左右的降噪能力。研究所得结论对于后期进一步设计优化和推广近轨吸声矮墙具有参考价值。     

既有地铁轨道噪声过大的原因分析及对策

针对一地铁线路在运行过程中噪声过大的问题进行勘查,发现该线路原有的减振降噪设施安装不当,且部分老化失效,从而产生了额外的振动噪声,需增加吸声降噪设施来减少地铁噪声。提出在轨道中间设置吸声板+轨道两侧安装吸声矮墙的组合降噪方案,吸声板和吸声矮墙均由吸声性能良好的陶粒混凝土模压制成。分析了该方案的降噪原理,并对其降噪效果进行了预测计算,降噪量可达10~12 dB,降噪效果良好。     

多种吸声型声屏障降噪效果比较

高速铁路所辐射噪声对周围环境的危害通常采用吸声型声屏障来降低。吸声型声屏障降噪效果与吸声材料特性有关。为此选取了3种不同的声屏障吸声材料,利用绕射声衰减的理论计算方法和统计能量法,对比分析不同吸声型声屏障的降噪效果。研究结果表明:不同吸声材料的加入对于声屏障降噪的效果均有一定的影响,相互之间的差值约为5~6dB。     

城市轨道交通高架桥无缝线路梁轨相互作用研究

针对城市轨道交通高架桥的具体结构形式,建立了考虑后继结构影响的城市轨道交通高架桥梁轨相互作用有限元计算模型.计算分析了某典型城市轨道交通高架桥的无缝线路纵向附加力,并对城市轨道交通高架桥长钢轨纵向水平力的合理计算模型进行探讨.研究结果表明,所建立的梁轨相互作用计算模型较传统的干线铁路桥无缝线路纵向附加力计算模型更能反映城市轨道交通高架桥的结构特征,其计算结果也更为合理.     

吸声材料布局对铁路声屏障降噪效果影响研究

为研究吸声材料布局对铁路声屏障降噪效果的影响,以3 m直立型声屏障为研究对象,通过有限元和声学边界元相结合的方法进行建模,分析6种非全吸声屏体布局声屏障的降噪效果,并与全吸声和全反射型声屏障进行对比分析。结果表明：吸声屏体在上部、中部、下部分别对高频(1 000 Hz左右)、中频(630～800 Hz)和低频(100～500 Hz)噪声的插入损失影响较大;在水平方向上,随着下部吸声屏体面积增加,声屏障总的插入损失逐渐增大,声屏障下部屏体2 m范围内吸声对插入损失的改善起主要作用;竖直方向上,受声点7.5 m以上时,声屏障中上部屏体1.5～2.25 m范围内吸声对插入损失的改善起主要作用;随着距离增加,非全吸声屏板布局与全吸声、全反射布局之间的降噪效果差值逐渐变小。当受声点高度为1.5 m,距离声屏障2 m时,非全布局与全吸声和全反射工况的降噪效果相差8.6 dB(A),距离20 m位置时相差2.6 dB(A),距离30 m位置时相差为1.1dB(A)。     

城市轨道交通轨道结构的选型研究

根据城市轨道交通的特点,通过对城市轨道交通运营特征的分析,提出城市轨道交通轨道结构选型的基本要求;通过分析有砟轨道与无砟轨道结构的特点,提出在城市轨道交通中,应优先采用无砟轨道结构类型;通过对钢轨、扣件及轨下基础的分析比较,结合国内外已经运营的城市轨道交通轨道结构类型及运用状况,根据不同轨道结构振动、降噪的特点,提出在轨道结构选型时,不但要注意节约投资,更要重视运营和环境保护的要求,在不同的地区应选择不同类型的减振降噪型轨道结构。     

行业资讯

我国首列低碳静音城市轨道交通列车在株洲下线 3月18日,中国南车株洲电力机车有限公司为武汉轻轨一号线二期工程生产的首列城轨列车下线。这是我国第一列最轻的B型（宽2．8m）城市轨道车辆,采用坚固凡使用寿命长达35年以上的全焊接车体,比同类型车整列编组轻8吨,每列车每年可节约运营用电近10万度;车辆在车轮上设计了降噪环,车轮降噪量达到9．17分贝。是国内首列低碳静音城市轨道交通列车。     

上海轨道交通3号线北延伸段高架车站的噪声控制技术

针对城市轨道交通车站噪声较高的问题,提出了基于低矮声屏障的降噪方案,在站台挡墙内侧安装吸声屏障,在轨道的上、下行线之间安装具有双面吸声性能的隔声屏障。所研制的微孔泡沫双面吸声型超薄声屏障,在上海轨道交通3号线北延伸段9个车站进行了工程应用,具有厚度小、质量轻、吸声隔声性能好、无纤维等优点,可降低噪声2~4dB(A)。     

吸声型声屏障的频率特性对降噪的贡献研究

针对目前吸声型声屏障仅用平均吸声系数作为评价吸声性能指标的缺点,结合多种吸声材料,给出了两个不同路段的噪声频谱计算结果,分析了吸声型屏障各频程吸声系数对整体吸声降噪的贡献,得出了各频程吸声系数的改变对整体降噪的影响程度依赖于路段的噪声频谱分布情况的结论。     

铁路全封闭声屏障降噪效果试验研究

直立式声屏障是我国高速铁路噪声控制主要措施,仅在声影区有较好的降噪效果,全封闭声屏障、半封闭声屏障等进一步降低噪声的声屏障类型虽已在城市轨道交通广泛应用,但在铁路应用案例极少,为了保护"小鸟天堂"生态环境,我国深茂铁路于国内首次采用全封闭声屏障,为了分析其降噪效果,采用间接法进行现场测量,结果表明:动车组运行速度不高于132 km/h时,全封闭声屏障可大幅降低列车通过噪声,且不存在声亮区,距线路不同距离、不同高度处,全封闭声屏障降噪效果可达16～18 dB;呈现宽频降噪性能,对于400 Hz以上的噪声,降噪量高达10 dB以上;630 Hz以上降噪效果高达15 dB以上。试验明确了全封闭声屏障降噪特性,为我国高速铁路声屏障选型和优化设计提供参考。     

轨道交通桥梁结构噪声影响及治理措施研究

为探讨轨道交通桥梁结构噪声分布规律及评价采取轨道减振措施后的降噪效果,以某轨道交通高架线路为例,采用有限元与边界元相结合的方法分析有无隔振措施时桥梁振动及其引起的结构噪声,其中主要分析钢弹簧浮置板轨道、减振扣件轨道和橡胶减振垫轨道3种轨道减振措施。结果表明:单箱单室箱梁辐射声能量主要集中于31.5~125 Hz,噪声峰值出现在40~63 Hz;列车运行速度越大,桥梁结构噪声辐射总声压级越大;采取隔振措施后结构噪声可降低约5.6~16.6 dB(A),其中钢弹簧浮置板轨道降噪效果明显优于橡胶减振垫轨道和减振扣件轨道。     

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。     

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。     

高架轨道交通低频噪声对居民烦恼度影响研究

针对目前我国城市轨道交通发展中日益凸显的噪声问题,对高架城市轨道交通线路噪声影响沿线居民烦恼度的现状进行了研究。采用社会调查法,在高架城市轨道交通沿线开展了居民主观烦恼度问卷调查以及现场噪声监测,获得了相关主客观数据,并与预测的主观烦恼度相对比。分析研究表明,调查获得的噪声烦恼阈值为53 d BA,大于实际监测噪声,但由于高架城市轨道交通沿线低频噪声较为显著,因此仍能引起沿线居民较大的烦恼反应。     

城市轨道交通高架线噪声源强取值研究

随着车辆噪声规范的不断完善及钢轨打磨技术的成熟,车辆系统噪声及轮轨噪声有明显改善。济南轨道交通R1号线环评报告参考北京地铁13号线的监测结果,采用93d B作为噪声源强的合理性有待验证。为了使噪声源强取值更加科学,能够更经济合理地进行城市轨道交通高架线降噪方案设计,依靠专业的测试机构,按照环评导则中要求的测试方案对南京机场线(S1线)以及宁天城际(S8线)高架线进行噪声源强实地测试,修正后得出的噪声源强最大值为85 d B。因此,93 d B作为噪声源强参考取值已经不再适用。R1号线按照85 d B进行设计,将节省降噪措施造价约3 000万。     

城市轨道交通声环境影响计算公式的修正

轨道交通噪声问题日益引起了人们的关注,对轨道线路两侧的声环境预测工作也提出了新的要求.通过对我国《环境影响评价技术导则-城市轨道交通》中的声环境影响预测公式进行分析,从计算公式的参考点噪声辐射源强、声屏障衰减模型和声屏障等效频率计算等三个方面对其进行修正,以期能使我国的城市轨道交通噪声预测模式更加完善,计算更加精确.     

高速铁路调频约束阻尼钢轨的降噪性能

为研究同时采用约束阻尼降噪和动力吸振2种措施的调频约束阻尼钢轨在高速运营条件下的降噪性能,利用有限元法建立钢轨-吸振器有限元模型,分析了谐振式动力吸振器关键参数对钢轨振动特性的影响,并建立试验段进行实车试验。研究结果表明:谐振式动力吸振器的谐振块质量不宜小于3.0 kg,弹性体弹性模量宜为1.0~3.0 MPa,弹性体阻尼宜为7.5~15.0 kN·s/m;调频约束阻尼系统可在较宽频域内降低钢轨竖向和横向振动,抑制以800~1 400 Hz为主频的高速铁路钢轨振动,在630~1 600 Hz频域降噪效果显著。     

轨道交通陶粒混凝土吸声板降噪效果的测试分析

创造低噪声的乘车环境,建立减振降噪环境友好型的地铁站区环境已成为轨道交通建设的发展趋势。测试分析一种陶粒混凝土制作的新型吸音结构HCM型吸声板的降噪效果。试验在北京交通大学轨道减振与振动控制实验室中进行,将吸声板铺设在轨道的钢轨之间,在道床和隧道壁上布置测点,模拟干燥、潮湿、下雨以及潮湿后干燥的工况进行试验测试。分析结果表明:不同测点和工况下,减噪效果都能达到4~5 d BA;频域分析表明,吸声板具有较宽的降噪频段。对于隧道壁测点,吸声板对250 Hz以上频段噪声的降噪效果较优;对于道床测点,吸声板对500 Hz以上频段噪声的降噪效果较好。     

嵌入式轨道PVC管埋设方式对轨道结构受力影响分析

为适应城市轨道交通运营需求,嵌入式轨道结构得到了广泛应用。该轨道结构采用弹性体将钢轨嵌固在槽中,为降低造价和节省材料,弹性体中一般还需设置PVC管。利用有限元模型,对不同PVC埋置方式对钢轨位移、轨旁高分子材料受力特性、轨道板受力特性进行对比分析。结果表明:不同埋设方式的选择对轨旁高分子复合材料的应力大小影响较小,但对轨道板的最大拉应力影响较大。复合材料弹性模量增大虽能减小钢轨的横向位移,但会增大轨道板拉应力,因此取值不宜过大。考虑到现场施工、高分子复合材料老化等原因引起的高分子复合材料与其他材料的临界面粘结失效,轨道结构宜采用钢轨外侧埋设PVC管,复合材料弹性模量取值范围宜取3~6 MPa。