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。     

城市轨道交通减振降噪技术的应用

本文分析了轨道交通噪声产生的根源、噪声传播规律，介绍了广州市地铁2号线应用多项减振降噪技术来解决城市轨道交通的噪声污染情况，提出应优先考虑在轨道结构方面采取减振降噪措施，同时重点介绍了弹性短轨枕轨道和浮置板轨道的减根降噪原理和施工方法。     

基于周期性结构带隙机理的高速铁路轨道减振降噪研究综述

高速铁路轨道的振动及噪声控制一直是轨道交通领域亟待研究和解决的重要问题。由于铁路轨道结构本身具有明显的周期特性,国内外学者基于周期性结构带隙机理开展了许多关于高速铁路轨道结构中弹性波传播特性的研究,同时,将带隙机理应用于轨道减振、隔振装置和线路声屏障等减振降噪设施也是当前研究的重点。介绍周期性结构带隙控制的基本原理,归纳总结近年来基于带隙机理的高速铁路轨道振动理论分析模型的研究现状,以及铁路轨道减振、隔振装置和声屏障等减振降噪设施的研究现状。最后,针对当前研究分析中存在的一些不足,提出了进一步的研究思路和方向。     

高速铁路连续隔振措施减隔振效果试验研究

为了研究连续隔振措施减隔振效果及对不同措施减隔振效果进行比较分析,通过在模型箱内布设不同连续隔振措施,以土体表面加速度作为评价标准,分别研究空沟和橡胶颗粒、沙、碎石填充沟减隔振效果。研究结果表明:土体表面加速度随距离振源增大而减小,较近处衰减比较快,随着频率增加相应位置加速度减小;空沟减隔振效果明显,其深度影响显著,而宽度对其效果影响不大;橡胶颗粒、碎石填充沟减隔振效果不显著;沙子填充沟对波的阻隔效果较强,随着沙密度增加减隔振效果增强;几种隔振措施优劣顺序为空沟、沙填充沟、橡胶颗粒填充沟和碎石填充沟。     

CRH2型动车组噪声控制及改进建议

针对CRH2型动车组噪声强度随着速度的提高而大幅上升的问题,结合车体结构和实际运行情况,分析了CRH2型动车组的主要噪声源,研究了轮轨噪声、空气动力学噪声、集电系统噪声及建筑物激励噪声方面的降噪控制方法,提出了优化材质、改进部件形状和结构,加宽转向架裙板,改善画体密封条件等措施建议。     

螺旋钢弹簧浮置板隔振技术在城市轨道交通减振降噪上的应用

简要介绍了我国城市轨道发展现状和所面临的振动和噪声等环境污染问题。车辆，轨道和桥结构或岩土介质等。组成一个复杂的大系统。随着城市轨道交通的发展，振动和噪声等环境污染问题，日益引起了人们的重视，很多研究人员对此进行了分析研究，特别是比较深入地进行了轮轨系统的动力相互作用问题的研究。本文作者分析了轮轨系统的振动机理和垂向振动模型，对传统道床和浮置板弹性道床进行了分析比较，重点介绍了钢弹簧浮置板弹性道床的隔振原理和设计原则；并介绍了螺旋钢弹簧浮置板技术在国外城市轨道交通领域减振降噪方面的成功应用实例和减振降噪实测结果及运用经验。     

轨道交通混凝土异形桩减隔振效果研究分析

为了研究轨道交通应用混凝土异形桩的减隔振效果,通过无限元边界与有限元边界相结合的有限元分析方法进行模型建立和分析研究,并通过模型试验方法对混凝土异形桩减隔振效果进行验证与研究。结果表明:有限元计算方法和模型试验方法得出结果的趋势吻合,可以有效反映出减隔振措施的实际效果;异形桩空心率越小减隔振效果越好,但随着距离增加空心率对减隔振效果的影响快速降低;异形桩内部形状变化对减隔振效果几乎没影响,而异形桩外部形状变化对减隔振效果有一定影响,同时不论是内部形状还是外部形状变化圆形都略好于方形;异形桩空心不填充原状土比填充原状土减隔振效果好,而填充原状土1 000~1 900 kg/m3,减隔振效果几乎没有变化。     

城市轨道交通减振降噪技术的应用

本文分析了轨道交通噪声产生的根源、噪声传播规律,介绍了广州市地铁2号线应用多项减振降噪技术来解决城市轨道交通的噪声污染情况,提出应优先考虑在轨道结构方面采取减振降噪措施,同时重点介绍了弹性短轨枕轨道和浮置板轨道的减振降噪原理和施工方法.     

高速铁路混凝土排桩减隔振效果研究

为了研究高速铁路应用混凝土排桩的减隔振效果,通过无限元边界与有限元边界相结合的有限元分析方法建立模型,并通过正交试验方法对高速铁路混凝土单排桩减隔振措施进行研究。研究结果表明:无限元边界与有限元边界相结合的有限元计算方法可以有效反映减隔振措施的实际效果;混凝土单排桩减隔振效果显著,设置混凝土单排桩可使其后土体振动加速度衰减少39.7%~75.8%;桩深度越深减隔振效果越好,深度增加加速度衰减率增加6.5%~24.2%;随着单桩截面尺寸增加减隔振效果增加,加速度衰减率增加6.5%~11.5%;桩间距对减隔振效果影响非常小,不同桩间距下加速度衰减率变化范围仅在0.2%~2.2%;通过正交试验选出最优方案为桩截面尺寸25 cm×25 cm,桩深15 m,桩间距0.5 m。     

浅析减振降噪型无碴轨道结构设计

通过分析轨道结构噪声和振动的产生与传播的特点，指出了减振降噪型轨道结构的设计原则。提出了一些降低轨道结构噪声与振动的有效方法和结构形式。对城市轨道交通设计以及轨道结构设计，具有一定的参考和实用价值。     

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。     

悬挂式单轨车辆动力学及平稳性分析

从动力学方面对构建的悬挂式单轨车辆模型结构的正确性进行验证。采用A级路面公路谱模拟轨道梁振动,并用Sperling指标校核车辆在通过小曲率半径曲线时的车辆平稳性。同时分析了一些部件对车辆振动的贡献。可供车辆部件选型参考。     

减振垫刚度变化对U型梁桥系统振动及结构噪声的影响研究

为了研究隔离式减振垫垂向刚度对U型梁桥结构振动及噪声的影响,采用多体动力学和有限元联合仿真的方法建立基于Timoshenko梁模型的车辆-轨道-桥梁刚柔耦合动力学模型,并将理论计算结果与以往文献对比,验证了模型的有效性。基于该模型计算了减振垫垂向刚度不同情况下的桥梁系统振动及噪声响应。结果表明:随着隔离式减振垫垂向刚度的增大,钢轨和轨道板的振动响应都有不同程度的减小,但桥梁结构的振动响应被放大,轨道结构和U型桥梁的振动幅值先是产生明显变化,随后逐渐趋于平缓;隔离式减振垫垂向刚度增加会增大桥梁结构二次噪声,所以应该选取较小的隔振垫刚度以达到抑制U型梁桥结构二次噪声的目的,但过小的垂向刚度可能会放大40 Hz以内低频区域的结构噪声。综合U型梁桥系统振动及结构噪声的计算结果,考虑到工程成本,用于高架结构的隔离式减振垫垂向刚度取为0.067N/mm~3较为合适。     

基于摩擦摆支座的城市轨道交通异形连续梁桥减隔震分析

随着城市轨道交通业的迅猛发展,实际工程中对于桥梁的减隔震性能提出了更高的要求。针对异形连续梁桥减隔震的问题,以西安地铁5号线上该桥型为研究对象,采用弹性反应谱法及非线性时程反应分析方法,对普通支座和摩擦摆减隔震支座的两种模型在3条罕遇地震波作用下的各项地震反应进行研究。分析结果表明:采用摩擦摆隔震支座后,桥梁结构自振周期明显延长;桥墩在地震荷载作用下的墩底弯矩和墩顶位移反应显著减小;采用普通支座时,活动墩和固定墩地震力分配不均匀,采用摩擦摆隔震支座后,活动墩和固定墩均匀分配地震荷载,各墩协同抗震;摩擦摆隔震支座隔震效果明显。     

高速列车作用下箱梁桥箱内振动噪声分布研究

为解决高速铁路线上箱梁桥日常检查与列车运营之间的冲突,探讨列车正常运行时箱梁内部噪声对日常检查工作造成的影响,桥梁结构振动辐射低频噪声会对检测人员造成极大危害,研究箱梁内部噪声分布有着重要的现实意义。结合车桥耦合振动和声传播理论,通过建立桥梁振动辐射有限元-边界元的求解体系,以78 m变截面混凝土箱梁桥作为实体模型,得出箱内瞬态噪声声场特性。分析结果表明,在车桥耦合振动所产生的箱内声辐射噪声分析中,变截面处声压值增大,且列车交汇产生的声压值大于单向行车产生的声压值。当箱内添加吸声材料后,可降低噪声水平,保障检测人员身体健康。     

城市轨道交通高架线的设计研究

研究目的:针对深圳地铁3号线高架线路比重大的特点,提出高架线路应重点研究的几个课题,以解决高架线路设计关键技术问题。研究方法:结合城市规划、高架线周边环境、结构体系等进行综合技术对比分析。研究结果:通过深圳地铁3号线高架线路设计中对高架桥梁、车站站台型式、减震降噪等课题的研究,探索城市轨道交通高架线路设计的经验和相关技术措施。研究结论:城市轨道交通高架桥梁的选型除满足结构受力要求外,还应结合城市规划、城市景观统一考虑,通常应选择箱形梁。高架车站站台的型式从运营、体量等方面考虑,一般宜选择岛式站台。高架线路的减震降噪要从结构、轨道、声屏障等方面采用综合措施。     

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。     

浮置式梯形轨枕轨道减振器刚度对轨道动力特性影响分析

浮置式梯形轨枕轨道相对于其他轨道系统有良好的减振降噪效果。现阶段对该种轨道形式的研究较少,利用有限元软件从谐响应方面分析浮置式梯形轨枕轨道的动力特性,并在此基础上,深入分析减振器刚度变化对系统动力特性的影响规律,以反映参数变化对浮置式梯形轨枕轨道减振性能的影响。分析结果显示,在该轨道系统中使用刚度小的减振器可提高其减振性能,提高行车舒适性及改善轨下结构受力特性。     

大连地铁2号线地下车站噪声调查与分析

列车在行进中及进站和出站时伴随着滚动噪声和制动啸叫噪声等,使得车内和站内噪声加剧,对乘客的身心健康造成一定影响。通过对大连地铁2号线噪声进行调查与测试分析,找到了引起噪声过高的主要因素,得出车内噪声符合标准,但站台噪声超过标准要求。针对监测数据及分析结果,提出了对应的减振降噪措施,为地铁建设工程提供参考。     

Test Analysis of the Vibration Response of Trough Girder Bridge in the Small Radius CurveEI北大核心

Research purposes: The bridge in circinate line of Hefei Railway Hub was built in the curve with radius of 300 m. In order to reduce structural height of the bridge across the Huainan railway, the single-line simple trough girder bridge with 32 m span was applied. The lateral vibration of the vehicle and bridge is intensified under the action of centrifugal force, and the torsion effect is obvious when the train running on the bridge in the small radius curve. On the other hand, the torsional rigidity of the trough girder with open section is lower than that of the closed box girder. Moreover, the wheel lateral force and the derailment coefficient is increased, and the reduction rate of wheel load is also increased owing to centrifugal force caused by unbalanced superelevation. In order to ensure the safe and smooth operation of the train and reveal the dynamic performance of the trough girder bridge in the small radius curve, the vibration response of the single-line trough girder bridge is tested and analyzed. Research conclusions:(1) The measured vertical and horizontal fundamental frequencies of the trough girder bridge are obviously larger than the vertical self-vibration frequency limit given by the relevant specification and the normal value of the measured transverse minimum natural vibration frequency. The lateral stiffness of the bridge is mainly controlled by its foundation stiffness. (2) The stiffness of the bridge can meet the requirements of C62 freight train safe running on the trough girder bridge in the curve with radius of 300 m at a speed of not more than 40 km/h. (3) The transverse vibration response of the bridge consists of the transverse static response of the structure caused by the centrifugal force and the lateral dynamic response caused by the coupling vibration of the vehicle-bridge system. (4) The research results can be referenced in the design of the railway bridge in the curve and coupled vibration analysis of trains and bridge in the small radius curve. © 2018, Editorial Department of Journal of Railway Engineering Society. All right reserved.