高速铁路的环境保护——话说高速铁路之十三

自从1964年10月1日世界上第一条高速铁路——日本东海道新干线投入使用以来,高速铁路为世界经济的发展及人民生活创造了良好的经济效益和社会效益。因此,高速铁路呈现出良好的发展势态。但同时,不可忽视的环保问题也随之而来。高速铁路的环保问题主要有振动、噪声和电磁辐射等。 1.噪声及其防治 高速铁路产生的噪声分为滚动噪声、建筑物噪声、受电弓噪声、车辆空气动力噪声等。列车运行速度越高,噪声和振动也越大。 ①滚动噪声(轮轨噪声) 滚动噪声是由车轮和钢轨之间的振动引起的,主要有轮轨撞击声、滚动轰鸣声及啸叫声三种声音。滚动噪声产生于车轮通过轨缝、道岔及车轮擦伤后在钢轨上滚动时产生的冲击声:车轮不圆、踏面擦伤和剥离后在钢轨上运行及钢轨表面产生波磨、粗糙不平引起的振动轰鸣声;车辆通过小半径曲     

修建高速铁路的环境保护问题

自从1964年日本建成世界上第一条高速铁路以来,高速铁路为世界经济的发展及人民生活创造了良好的效益.我国铁路为了适应经济发展的要求,已逐步对既有铁路进行提速、开通运营了广深准高速铁路,并计划修建京沪高速铁路.高速铁路在国内外、都呈现出良好的发展势态.但是,不可忽视的环境污染问题也随之而来.高速铁路的环境污染主要有振动、噪声和电波干扰等,其中振动和噪声干扰对社会影响最大.     

高速铁路客车车内声品质客观参量与主观评价相关性分析

本文应用噪声与振动分析系统的HMSⅢ双耳信号采集器,提取高速铁路客车响度、尖锐度、粗糙度等声品质客观参量进行客观评价分析研究,得出A计权网络大幅衰减噪声在低频区段的声压级。由于实际中A计权在低频范围的声压级被大幅衰减,以至于高速铁路客车噪声在低频范围内被低估。另外,高频成分比例(尖锐度)同样对人耳主观感受形成较大影响,其结果造成即使高速铁路客车噪声达到A声压级要求,也与噪声实际情况,特别是其传声机理和声场分布规律不相符,给高速铁路客车减振降噪设计带来偏差。研究结果表明:高速铁路客车普通车厢内的尖锐度呈现出随速度提高而增加的趋势;高速铁路客车速度的提升对粗糙度影响不大。该研究结果可以为高速铁路客车减振降噪设计提供依据。     

钢桁结合梁桥约束阻尼层减振降噪方法研究

结合模态应变能法和统计能量分析,提出约束阻尼层桥梁车致振动与结构噪声理论计算方法,探讨约束阻尼层参数对高速铁路钢桁结合梁桥噪声的影响规律。分析结果表明:高速铁路钢桁结合梁桥辐射结构噪声问题突出,亟需减振降噪处理;钢桁梁主要构件中腹板辐射噪声大于翼缘板,对腹板敷设约束阻尼层进行减振降噪更有效;阻尼层剪切模量增大对高频降噪有利;相同的约束阻尼层构造对厚度越小的基层,减振能力越强;约束阻尼层可明显降低钢梁的局部振动,并能降低全频段的桥梁噪声;约束阻尼层对高频段噪声的降低量大于低频;敷设约束阻尼层使场点M(水平距近轨中心线25m、竖向高出轨面3.5m)的声压级降低5.1dB(A),其质量仅为结构恒载的0.15%。     

高速铁路的减振降噪问题

分析了高速铁路产生振动和噪声的原因,提出了减振降噪的基本对策,指出需要重点研究的课题.     

高速铁路钢桁结合梁桥结构噪声预测研究

为了解高速铁路钢桥结构噪声辐射特性,基于车-线-桥空间耦合振动理论和统计能量分析原理,提出高速铁路钢桥结构噪声预测模型,对其辐射噪声空间分布规律和结构各部分声贡献量进行分析。该预测模型采用空间板梁混合有限元模型进行车-线-桥空间耦合振动分析,得到桥面板的振动速度时程,经FFT变换后得到频域内的结果,作为后续统计能量模型的输入。通过求解统计能量平衡方程,得到系统振动能量分布和传递结果,根据振动声辐射理论,求得桥梁结构噪声。对64m钢桁结合梁的分析结果表明:钢桥结构噪声波阵面为略显纺锤形的柱面波;纵、横梁和主桁为主要声源;纵、横梁和主桁的噪声峰值频段分别为1 000 Hz和630 Hz;随着至线路中心线的距离增加,近主桁辐射结构噪声衰减最快;近场噪声衰减速度比远场快。     

准高速铁路的噪声防治

在广州——深圳间列车营运时速为160公里的准高速铁路上,要解决诸多现代技术问题。其中之一,就是噪声污染难题。据环保部门预测,广深铁路与居民住宅区最近距离只有10米远,产生的噪声在白天可增加6～8分贝,夜间增加10～11分贝,瞬间最大值可达到85分贝。准高速铁路带来严重的噪声污染,为此,铁道部极为重视和关注,在1992年提出准高速行车噪声、振动环境影响和治理措施研究课题,决定防治噪声污染与准高速铁路于1994年的建成同步进行。 准高速铁路噪声的大小与线路轨道结构、火车通过道岔和客车构造等关系十分密切。为了减少轮轨噪声污染,广深准高速铁路采用了一系列新技术、新工艺     

高速铁路噪声影响评价研究

在目前已运营高速铁路噪声源特性测试的基础上,对高速铁路声源组成、声场分布特性、频谱特性、距离衰减特性进行分析研究,提出高速铁路声环境影响评价与普通铁路的不同之处,对高速铁路声环境影响评价中声源位置的确定、高速铁路桥梁段噪声预测关注事项、距离衰减预测等提出了建议;另外,通过总结分析目前已运营高速铁路沿线噪声等效声级测试结果,结合中国高速铁路列车运行速度高、运营密度大等特点,提出中国高速铁路声环境影响评价宜执行的噪声标准。     

日本高速铁路沿线的环保技术

阐述日本高速铁路沿线的环境问题如:噪声、振动、隧道微气压波、低频音、土壤污染等,介绍解决沿线环保问题的新技术、新动向.     

基于地理信息系统的高速铁路噪声地图绘制技术

为推动噪声地图在高速铁路噪声管理中的应用,研究噪声预测模型与地理信息系统(GIS)相结合的高速铁路噪声地图绘制技术。首先,根据高速铁路噪声源分布特征和线路结构特征,优化高速铁路多等效声源预测模型和声屏障插入损失计算方法;其次,在GIS软件中搭建某高速铁路三维地理信息模型,二次开发基于该模型的铁路噪声预测技术;然后,进行离散节点的噪声计算,并通过空间插值绘制连续的噪声分布地图。研究结果表明:采用该技术绘制的我国某高速铁路噪声地图与实测结果对比误差小于1 dB (A),验证了该高速铁路噪声地图的准确性和实用性,可作为铁路噪声管理部门制定噪声控制对策的参考依据。     

高速铁路车辆噪声标准的研究

通过对国外高速铁路车辆噪声标准的介绍和分析，结合我国高速铁路车辆噪声标准的现状以及我国高速铁路车辆的噪声级，提出对于制定我国高速铁路车辆噪声标准的一点建议，并呼吁尽快完善我国铁路噪声标准体系。     

高速铁路：激励频率与轨道刚度

在先前的一篇论文中,考虑了地铁系统中各种特征频率相重合的可能性。在本文中,也将类似的原则应用到了高速铁路系统中。有许多专家和研究人员已经对高速铁路系统的动力学特性进行过实验和理论研究。高速运行的列车通常会产生很大的振动与噪音,而且其频率范围很宽,但是,其他一些作者针对高速铁路系统不同方面所做的一些测试表明．在10Hz与300HZ之间的相对低频范围的噪声和振动也是很明显的,例如图1给出测量的地面产生振动及空气噪音的1／3倍频程谱,测量结果表明在这个频段范围内的振动及噪音有很高的幅值。     

新型高速铁路声屏障的应用

高速铁路给人们带来便捷、快速通行的同时,也会对铁路沿线的居民产生比较大的噪声污染。新型声屏障能满足高速铁路噪声的治理需要,最大化地满足各方需求,取得了良好的经济效益和社会效益。     

浅议轨道减振降噪措施

本文阐述了高速铁路轨道减振降噪的必要性，介绍了国内外轨道减振降噪情况，分析轨道振动与噪声产生的分类，提出了减振降噪的对策和措施。     

高速铁路工务工程技术法规标准及其体系

高速铁路工务工程技术法规标准及其体系陈峙生（铁道部标准计量研究所）［连载四］（接上期）六、高速铁路线路的环境保护标准高速铁路多采用电力牵引，只消耗电力不消耗石油或原煤，因此，废气污染程度大大降低了，但是噪声和振动干扰以及电磁波干扰对环境的污染仍旧存在...     

高速列车引起的车站天桥振动分析

高速铁路客站跨线天桥是临近高速铁路建筑物,高铁列车高速通过铁路正线时产生的列车风和振动给车站天桥结构带来了振动激励,其对结构安全的影响有必要加以研究。本文以一高铁车站旅客天桥为例,通过现场实测、理论分析对天桥振动进行了研究,确定了引起天桥结构振动的原因是列车风,并提出了高铁车站天桥设计改进建议。     

基于波噪比的高速铁路钢轨波磨快速检测方法

为实现高速铁路钢轨波磨里程覆盖式、高频次、快速测量,提出基于波噪比的钢轨波磨快速检测方法。采用便携式添乘仪检测高速列车车体振动和车内噪声数据,提出基于车体纵向加速度进行数值积分来计算列车速度和里程,采用曲线地段车体摇头角速度里程与台账里程的偏差值修正速度积分误差。利用提取的里程修正后车厢噪声数据与钢轨波磨对应的400～700 Hz频带成分,计算频带能量占噪声总能量的比值,并获取波噪比超限时的钢轨波磨波长和里程。结合高速列车实测数据分析,研究结果表明：速度修正后列车定位里程最大误差为87 m,对波磨比大于0.3的线路区段进行钢轨波磨波形测量和轴箱加速度振动能量比分析,钢轨波磨波长范围为53～57 mm,实测波长为53 mm,验证了该方法的正确性,为高速铁路钢轨波磨的快速测量提供技术支撑。     

城市轨道交通钢轨打磨措施的减振效果测试研究

随着人们环保意识的增强和对生活质量要求的提高,振动和噪声投诉问题已成为城市轨道交通开通运营后面临的主要问题之一。文章针对某城市轨道交通区间线路附近居民投诉的振动噪声问题,经调研确认发现,振动噪声过大与轨道波磨密切相关。参照高速铁路相关技术要求对钢轨进行打磨,对目标敏感点区段内钢轨打磨前后的轨面不平顺状态及钢轨、道床、隧道壁振动加速度进行测试对比,通过时域、频域分析,评估钢轨打磨减振效果。测试结果表明,采取钢轨打磨措施后,钢轨表面不平顺状态得到显著改善,波磨情况得到很大缓解,隧道壁振动加速度等级 Z 振级降低 4.4 dB,轨道结构振动响应也大幅降低,说明钢轨打磨措施对减振有效。     

高速铁路振动产生的噪声分析及防治措施

针对高速铁路行车速度造成噪声污染急剧增加的问题，从噪声控制理论出发，对高速铁路产生噪声对沿线环境的影响特点和干扰程度进行了分析，提出了控制轮轨噪声、列车整体噪声、隧道反射噪声以降低高速铁路噪声源，以及在线路两侧设置绿化带及防声屏障限制噪声的传播等措施，从而实现高速铁路对环境保护的要求。     

高速铁路箱梁局部振动截面形式影响分析

研究目的:高速铁路高架桥结构噪声的根源是桥梁在列车荷载作用下产生的频率在20~200 Hz之间的局部振动,而结构噪声经研究从传播途径上控制效果较差,应选用较为精细的方法从其产生根源上着手加以研究。研究结论:基于车辆一轨道耦合动力学原理,利用有限元方法针对高速铁路中所采用的典型箱梁的局部振动问题作了详细的分析求解,选取了具有代表性的6个敏感点,分析了多种工况下的点振动响应,结果表明:(1)工程实际中在满足其他受力条件的前提下,通过改变箱梁顶板的厚度、腹板的厚度都会对控制箱梁局部振动起到可观的效果;(2)由改变腹板倾角分析可知,较小的倾角对结构局部振动具有一定的控制作用,但并不意味着一定要将其设置为0°来控制局部振动,需综合考虑其他因素,取最合适的腹板倾角;(3)该研究结果对高速铁路桥梁工程减振降噪设计具有指导意义。