库内线不同减振扣件刚度组合对双层车辆段上盖建筑振动噪声影响研究.pdf

第2 0 卷第9 期2023年9月D0I:10.19713/ki.43-1423/u.T20221854铁道科学与工程学报Journal of Railway Science and Engineering库内线不同减振扣件刚度组合对双层车辆段上盖建筑振动噪声影响研究Volume 20Number 9September2023冯青松，江煊，成功，刘庆杰，陈艳明，徐浩能，涂勤明？（1.华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室，江西南昌330 0 13；2.广州地铁设计研究院股份有限公司，广东广州510 0 10)摘要：城市地铁列车在半下沉式车辆段内库内线运行时会引起振动噪声并传递至车辆段上盖建筑，因此，在控制建造成本的前提下如何实现更优的减振降噪效果是建设车辆段上盖建筑时需要考虑的关键问题。基于结构和声学有限元方法，建立车辆-轨道-盖板-建筑物耦合模型并进行振动噪声数值仿真计算，采用3种减振扣件组合进行振动噪声对比分析。研究结果表明：车辆段上层采用中等减振扣件、下层采用高等减振扣件的组合能达到更好的减振降噪效果，乙振级的插入损失为2.054.5d B，等效A声级的插入损失为2.333.2 9dB。采用减振扣件组合后，扣件刚度降低，振动加速度级的峰值频率由40Hz降低至2 5Hz左右，A计权声压级的峰值频率不变，在50 Hz左右。地铁列车运行引起的上盖建筑客厅和卧室的Z振级与等效A声级之间相关系数分别为0.8 2 2 和0.599，客厅和卧室的振动加速度级和等效声压级之间相关系数分别为0.8 32 和0.831，说明地铁列车运行引起的上盖高层建筑振动与二次结构噪声之间有一定相关性。在评价实际工程的室内二次结构噪声水平的时候，应根据室内声压分布情况选取合适的控制点进行评价。以墙角为圆心、半径11.5m的1/4圆范围内的测点较能反映室内最大二次结构噪声水平，室内中心测点的二次结构噪声最小。研究成果可为半下沉式车辆段库内线上盖建筑的振动噪声控制提供参考。关键词：减振扣件组合；上盖建筑；数值模型；环境振动；二次结构噪声；半下沉式地铁车辆段中图分类号：TB535；U 2 31文章编号：16 7 2-7 0 2 9（2 0 2 3）0 9-332 0-11文献标志码：A开放科学(资源服务)标识码(OSID)Influence of different stiffness combinations of damping fasteners on vibration andnoise of upper building of double-deck depot excited by garage inner trackFENG Qingsong,JIANG Xuan,CHENG Gong,LIU Qingjie,CHEN Yanming,XU Haoneng,TU Qinming?(1.State Key Laboratory of Performance Monitoring Protecting of Rail Transit Infrastructure,East China Jiaotong University,Nanchang 330013,China;2.Guangzhou Metro Design&Research Institute Co.,Ltd.,Guangzhou 510010,China)Abstract:The operation of urban subway trains in the garage inner line of the semi-submerged depots will cause收稿日期：2 0 2 2-0 9-2 5基金项目：国家自然科学基金资助项目(52 0 6 8 0 2 9，52 17 8 42 3，518 7 8 2 7 7)；江西省主要学科学术和技术带头人培养计划(2 0 194BCJ22008)；江西省重点研发计划(2 0 192 BBE50008)通信作者：冯青松(197 8 一)，男，山西榆社人，教授，博士，从事轨道交通振动与噪声、轨道结构长期服役性能研究；E-mail：f q s h d j t d x a l i y u n.c o m第9期vibration and noise that transmit to the upper building.Therefore,under the premise of controlling theconstruction cost,how to achieve better vibration reduction and noise reduction is a key issue to be consideredwhen constructing the upper building.Based on the structural and acoustic finite element method,this paperestablished a vehicle-track-cover plate-building coupling model,and carried out numerical simulation of vibrationand noise.Three kinds of damping fastener combinations were adopted.The vibration and noise were comparedand analyzed.The results are drawn as follows.When the upper layer of the metro depot adopts medium dampingfasteners,and the lower layer adopted superior damping fasteners can achieve better vibration and noise reductioneffects.The insertion loss of Z-weighted vibration level(Z-VL)is 2.054.5 dB,and the insertion loss ofequivalent A-weighted sound pressure level(A-SPL)is 2.333.29 dB.After using the combination of dampingfastener,the stiffness of the fastener is reduced,and the peak frequency of the vibration acceleration level isreduced from 40 Hz to about 25 Hz,the peak frequency of the A-SPL remains unchanged,around 50 Hz.Thecorrelation coefficients between the Z-VL and the A-SPL of the living room and bedroom of the upper buildingcaused by the operation of the subway train are 0.822 and 0.599,respectively.The correlation coefficientsbetween the vibration acceleration level and the equivalent sound pressure level of the living room and bedroomare 0.832 and 0.831,respectively.It shows that there is a certain correlation between the vibration and secondarystructure noise of the high-rise upper building caused by the operation of subway trains.When evaluating theindoor secondary structure noise level of the actual project,the appropriate control points should be selected forevaluation according to the indoor sound pressure distribution.Selecting the measuring points within the range of1/4 circle with the wall corner as the center and the radius of 11.5 m can better reflect the indoor maximumsecondary structure noise level,and the indoor central measuring point has the smallest secondary structure noise.The results of this research can provide a reference for the vibration and noise control of the upper building of thesemi-submerged depots excited by the garage inner track.Key words:damping fastener combinations;upper building;numerical model;environmental vibration;secondary structure noise;semi-submerged depot冯青松，等：库内线不同减振扣件刚度组合对双层车辆段上盖建筑振动噪声影响研究3321城市地铁线路主要贯穿人流密集的区域，以缓解地面交通压力。随着城市轨道交通的迅猛发展，为提高城市中人流密集区域的空间利用率，对地铁车辆段进行上盖物业开发成为热门趋势，国内北京、上海、广州、深圳等很多城市的尝试已取得显著成效。目前，车辆段多采用地面式，但下沉式车辆段和半下沉式车辆段凭借其更高的土地使用效率被更多城市所使用。半下沉式车辆段地下负一层、地上一层为地铁车辆停放、检修和管理的中心场所，车辆段库内线包含试车线、停车库线(停车场)、列检库线、月检库线、重全检库线、换轮库线、工程车库线等。地铁在半下沉式车辆段一层运行时，振动不经过土体衰减作用，直接由建筑基础、上盖平台传递到上盖建筑。因此，半下沉式车辆段车致振动引起的上盖建筑振动及二次结构噪声问题不容忽视。国内外学者对高速铁路、城市轨道交通引起的环境振动问题开展了一系列研究，研究方法包括现场实测和数值仿真1-8。对于高速铁路、城市轨道交通引起的上盖建筑二次结构噪声，WALKER等通过研究发现，地铁振动引起建筑物二次结构噪声的频率范围一般在2 0 2 0 0 Hz，噪声峰值一般在50 8 0 Hz出现，声压级在3545dB之间。辜小安等0 在北京地铁复兴门-西单区间列车通过时对周围旧平房建筑的二次结构噪声进行实测，将实测结果与KURZWELL提出的室内二次结构噪声链式衰减预测公式计算结果进行对比，证明预测公式对于我国工程实际同样适用。尹志刚等12 通过建立噪声预测模型，计算发现地铁线路附近建筑物的二次结构噪声峰值声压出现在8 16 Hz和50 8 0 Hz范3322围内。申道明等13通过对上海地铁线路附近的居民住宅进行室内声场的声压实测，发现在低频段，绝大多数实测噪声声压级大于背景噪声声压级6dB以上，说明该频段内实测噪声以二级结构噪声为主。张天琦等14通过对距离隧道上边线2 5m以上的建筑物进行振动和室内二次结构噪声实测，发现振动与二次结构噪声的峰值频率基本一致。国内已建成的地铁车辆段上盖物业相对较少，车辆段内设置了减振措施的可供参考案例也并不多，学者们对于二次结构噪声的研究只能基于地铁沿线建筑物而非地铁车辆段上盖物业，且研究方法多为现场实测。基于此，本文依托课题组承接的某半下沉式车辆段工程，通过建立车辆-轨道-盖板-建筑物耦合模型进行振动噪声数值仿真计算。由于列车在库内线运行时通常为空载，且运行速度通常控制在10 km/h左右，速度不快，因此在控制建造成本的前提下，不考虑采用钢弹簧浮置板名称层厚/m素填土11淤泥质土9.3粉细砂9.7铁道科学与工程学报减振措施，仅考虑采用减振扣件。设置3种减振扣件组合，研究车辆段内库内线不同减振扣件组合对车辆段上盖建筑的振动噪声影响，为半下沉式车辆段上盖建筑的振动噪声控制提供参考。1工程概况所研究的半下沉式车辆段为双层预制拼装车辆段，工程主体结构采用双层钢筋混凝土框架结构，车辆段顶盖上方拟进行物业开发。车辆段的地勘土层参数如表1所示。车辆段平台主要盖板包括：-11.5m底板、0 m盖板、9 m盖板和16 m盖板，盖板工程用地面积17.95万m。其中，-11.5m底板为车辆段负1层行车层，0 m盖板为车辆段一层行车层，9m盖板为汽车停车库和设备层，16 m盖板为小区地面层。车辆段剖面、立面图如图1所示。表1车辆段地勘土层参数Table 1 Soil parameters of the depot obtained after geological survey密度/(kgm)17601 70019502023年9月剪切波速/(ms)泊松比191.70.470130.20.483194.50.47116m盖板59m盖板弹性模量/MPa206.6385.4206.4地板15 600C-R2模型建立针对上述车辆段建立车辆-轨道-盖板-建筑物耦合振动模型，该模型包括2 个子模型：1）车辆-轨道耦合模型。根据运行车辆及车辆段内轨道结构，采用多体动力学的方法计算轮轨间竖向作用力。2）轨道-盖板-建筑物耦合模型。采用有限元的方法，考虑轨道结构和土层及建筑的实际参数，177003300图1车辆段剖面、立面图Fig.1Section and elevation of depot建立耦合有限元分析模型。施加在钢轨上的轮轨竖向力由多体系统动力学仿真软件UM所得，仿真计算采用地铁6 A型车辆，长19m，宽2.8 m，高3.8 m，6 节车编组的列车长度为116 m。不平顺选取课题组在另一车辆段内实测的钢轨粗糙度，在进行轮轨力计算时，将列车运行速度设置为2.5m/s。库内线轨道结构为预制短立柱式轨道结构。计算所得轮轨力如图217900单位：mm176001760012.700C-J第9期所示。47464544430Fig.2 Time domain diagram of wheel-rail force本文建立的建筑物模型位于运用库停车列检库L-4股道L-19股道(即停车列检库C-R排柱C-J排柱)上方，考虑车辆段负1层和1层均在L-12股道行车的情况，钢轨纵向长度为2 倍列车的长度。采用大型通用有限元分析软件ANSYS建立车辆-轨道-盖板-上盖建筑精细化有限元模型，模型各结构单元选择及材料参数如表2 所示。采用等效三维一致黏弹性人工边界对地基计算域边界进行模拟。建筑共19层，结构总高度为6 3.6 m，建筑第1层层高6 m，第2 层以上标准层高为3.2 m。表2 各结构单元选择及材料参数Table 2SSelection of structural elements andmaterial parameters泊松弹性模密度/名称比量/MPa(kgm)素填土0.470206.63淤泥质土0.483粉细砂0.471承台0.2桩基础0.2钢轨0.32100007830短立柱0.2混凝土砌体0.2外墙0.2C50剪力墙0.2C40剪力墙0.2C30剪力墙0.2冯青松，等：库内线不同减振扣件刚度组合对双层车辆段上盖建筑振动噪声影响研究图3所示，整体模型如图4所示。48时间/s图2 轮轨力时域图176085.41 700206.4195033002.50034502.400345002.40034 5002.40033 0002.50034 5002.420315002.40030 00023853323上盖建筑为框架剪力墙结构，15层剪力墙采用C50混凝土，6 15层剪力墙采用C40混凝土，16 层以上采用C30混凝土。由于在基于舒适度评价的动力计算中，填充墙对整体结构的影响与抗震设计中的剪力墙相当，故建模时需建立填充墙模型15。填充墙采用混凝土砌体砌筑，除此之外，车辆段及上盖建筑内的柱子、梁、楼板均采用混凝土砌体材料。上盖建筑标准层平面布置如1216单元选择solid45solid45solid45solid45beam188beam188beam188beam188,shell63shell63shell63shell63shell6320地铁线路主卧厅B1图3标准层平面布置Fig.3 Layout plan of standard floor图4整体有限元模型Fig.4Entire model of FEM3实测验证由于所建立的模型还未完成实际的上盖建设，3324因此以广州某地面单层式车辆段为例，将仿真结果与实测结果进行对比，以验证车辆-轨道-盖板-建筑物耦合模型建立方法的合理性与可行性。运用库上方的盖板是一整块现浇混凝土板，与咽喉区、检修库通过伸缩缝分隔开，该区域柱子成棋盘式均匀分布，将整块盖板划分为各块小区域。根据设计单位反馈的该车辆段的地勘土层资料及建筑结构参数，与所建模型基本一致。因此，在采用ANSYS建立模型时，认为各结构单元选择及材料参数与所建立模型一致，如表2 所示。计算轮轨力所用不平顺样本为车辆段内实测的钢轨粗糙度，列车运行速度为2.5m/s。测试团队分别在轨道和盖板上布置测点进行振动源强测试，通过现场实测，得到运用库内振动源强响应。分别在盖板上2 块区域中央布置测点1及测点2，测线方向垂直于行车股道，测点1位于线路的正上方，测点2 位于线路上方右侧9 m处，测点布置图如图5所示。2 个测点实测与仿真0.000 4(a)0.0003(z-s.u)/0.000 2铁道科学与工程学报的频谱分析图如图6 所示。由图6 可知，2 个测点实测与仿真计算振动主频均在2 0 6 0 Hz范围，波形相近。仿真结果与实测结果吻合较好，即车辆-轨道-盖板-建筑物耦合模型建立方法合理可行。振动加速测点盖板1-测点！线路中心图5测点布置图Fig.5 Layout of measuring points0.000 4(b)实测仿真(cz-S.)/2023年9月.测点2实测仿真0.00030.00020.00010.000104数值仿真分析4.1工况设置目前，轨道减振措施主要采取中等、高等2 个级别，可以通过采用减振扣件来实现。中等减振扣件的刚度范围为1530 MN/m，主要有LORD扣件、轨道减振器扣件、双层非线性扣件等；高级减振扣件的刚度范围为515MN/m，主要有vanguard扣件、科隆蛋扣件、浮轨扣件等。50100频率/HzFig.6 Comparison of predicted and simulation calculation150(a)测点1;(b)测点2图6 实测与仿真对比图将车辆段负1层和1层均采用普通扣件连接钢轨与短立柱的工况设定为标准工况(即双层普扣组合)，为分析不同减振扣件组合对上盖建筑振动和二次结构噪声的影响，考虑另外3种工况。本文选取刚度为6 0 MN/m的普通扣件，18 MN/m的中等减振扣件，7 MN/m的高等减振扣件。对比工况1为车辆段1层和负1层均采用中等减振扣件(即双层中等组合)；对比工况2 为车辆段1层采用高等减振扣件，负1层采用中等减振扣件（即上高下中组200050100频率/Hz150200第9期合)；对比工况3为车辆段1层采用中等减振扣件，负1层采用高等减振扣件(即上中下高组合)。工况详情及扣件刚度如表3所示。在计算轮轨竖向力时，各对比工况车辆-轨道耦合模型的车辆情况、轨道不平顺和列车运行速度与标准工况一致，仅改变扣件刚度。4.2不同工况下室内振动水平为研究半下沉式车辆段内列车在双层运行时，引起框剪结构类型的上盖建筑振动响应及其振动在楼层中的传递规律，选取2 层、5层、10 层、15层和19层，对行车股道从正下方穿过的上盖建筑左下户型进行最不利分析。客厅测点布置在客厅78(a)+标准工况77对比工况3对比工况1一限值768P/4Z7574737271702由图7 可知，采用双层普扣组合时，客厅和卧室的乙振级存在严重超限现象，因此有必要采取减振措施。乙振级随着楼层的增加呈现出先减小后增大的趋势，且顶层的Z振级最大，分析这一现象的原因为：振动产生的体波入射在顶层天花板时，顶层天花板作为上盖建筑与外部环境的实体边界，上下两侧物理特性不同，振动波将被反射回顶层室内。客厅振动水平大于卧室，分析产生这一现象的原因为：模型考虑的是车辆段负1层和1层均在L-12股道行车的情况，客厅恰好在行车股道正上方，说明近轨侧引起的上盖建筑振动大于远轨侧。由图7 可知，每个工况各楼层各房间的最大振级皆出现在19 层客厅，因此选取该房间的振动加速度级进行最不利分析。各工况19 层客厅的振冯青松，等：库内线不同减振扣件刚度组合对双层车辆段上盖建筑振动噪声影响研究表3计算工况Table3TWorkingconditions1层扣件刚度/2层扣件刚度/工况名称(MN m)标准工况(双层普扣)60对比工况1(双层中等)18对比工况2(上高下中)7对比工况3(上中下高)1876对比工况2(b)75748P/4Z7372人71706968510楼层/层Fig.7Z vibration level under different working conditions3325地板中央，卧室测点布置在主卧地板中央。不同工况下各楼层客厅和卧室的乙振级如图7 所示。本文提到的Z振级均采用ISO2631-1/1997规定的计权因子进行修正。(MNml)6018187对比工况2标准工况对比工况3对比工况1一限值1519(a)客厅；(b)卧室图7 不同工况乙振级动加速度级1/3倍频程如图8 所示。由图8 可知，在双层普扣工况下，振动加速度级的峰值频率在40Hz左右，更换为刚度低的扣件组合后，峰值频率降低到2 5Hz左右。振动加速度级在6 3Hz后有明显衰减，分析产生这一现象的原因为：土体会吸收高频振动能量，且振动能量通过楼板向上传递时，楼板主要传递低频振动能量。为分析各减振扣件组合对上盖建筑的减振效果，将各对比工况与标准工况进行对比，将目标点乙振级的减小值定义为乙振级插入损失。由仿真计算可得：双层中等扣件组合的乙振级插入损失为1.574.2 d B，上高下中扣件组合的Z振级插入损失为1.9 14.41dB，上中下高扣件组合的Z振级插入损失为2.0 54.5dB，说明上中下高扣件组合的减振效果更优。2510楼层/层15193326P/7060504030图8 各工况19层客厅的振动加速度级1/3倍频图Fig.8 1/3 Octave spectrum of the vibration acceleration levelof the living room on the 19th floor of each working condition4.3不同工况下室内二次结构噪声水平通过对ANSYS模型的振动结果进行分析，发44(a)42403836343230由图9 可知，采用双层普扣和双层中等组合时，顶层的等效A声级存在超限19现象。等效A声级随着楼层的增加呈现出先减小后增大的趋势，且顶层的等效A声级最大，客厅噪声水平大于卧室。振动和二次结构噪声的规律相似，说明地铁列车运行引起的上盖建筑振动和二次结构噪声之间存在相关性。由图9可知，每个工况各楼层各房间的最大等效A声级皆出现在19 层客厅，因此选取该房间的声压级进行最不利分析。各工况19 层客厅的A计权声压级1/3倍频程如图10 所示。由图10 可知，各工况下A计权声压级的峰值频率都在50 Hz左铁道科学与工程学报现振动加速度级的峰值频率在40 Hz左右，且Z振90-标准工况-对比工况280+对比工况1对比工况31/3倍频程中心频率/Hz对比工况2+标准工况对比工况3对比工况1一限值25楼层层Fig.9 equivalent A sound level under different working conditions2023年9月级随着楼层的增加呈现出先减小后增大的趋势，符合规律。进而将各节点振动响应数据导入声学仿真软件Virtual.LabAcoustics中，建立2 层、5层、10 层、15层和19层客厅和卧室的声腔。根据噪声监测要求17，在距离室内地板1.5m高度处设置与地板平行的水平场面。由于声压一般是空间的函数 8，而中央测点的等效A声级往往较小，不能代表该房间二次结构噪声的最大水平，因此需分析场面上所有场点的等效A声级，发现等效A声级最大的测点都分布在墙角、墙面上。因此，选取各房间左下墙角点(如图3所示A点为客厅左下墙角，B点为主卧左下墙角)的等效A声级代表该房间噪声水平，不同工况下各楼层客厅和卧室的等效A声级如图9所示。44(b)4240AP/单V836343230281015图9不同工况等效A声级右，推测峰值频率不变的原因与计权方式有关，各频段计权因子的绝对值随频段升高而减小。为分析各减振扣件组合对上盖建筑的减振效果，将各对比工况与标准工况进行对比，将目标点等效A声级的减小值定义为等效A声级插入损失。由仿真计算可得，双层中等扣件组合的等效A声级插入损失为0.8 2 2.33dB，上高下中扣件组合的等效A声级插入损失为1.6 42.9 1dB，上中下高扣件组合的等效A声级插入损失为2.333.29dB，说明上中下高扣件组合的降噪效果更优。分析标准工况下车辆段上下层距钢轨7.5m处地面的Z振级，下层为8 1.3 4dB，上层为对比工况2标准工况对比工况3对比工况11一限值192(a)客厅;(b)卧室5楼层/层101519第9期79.73dB，可见下层的振动衰减速度小于上层，下层积聚的振动能量大于上层。因此，在控制建造成本的前提下，应该以控制更大的振动为主，所以在下层采用高等减振扣件。以标准工况各楼层客厅和卧室的最大乙振级和最大等效A声级作散点图，如图11所示。以标准工况各楼层客厅和卧室的最大振动加速度级和最大等效声压级作散点图，如图12 所示。由图11和图12 可知，计权后的客厅和卧室的振动和二次结构噪声线性相关系数分别为0.8 2 2 和0.599，未计权的线性相关系数分别为0.8 32 和0.8 31，说明地铁列车运行引起的上盖高层建筑振动与二次结构噪声之间有一定相关性。由于计权方式的不同，导致计权后的相关系数小于未计权的相关系数，分析相关性时应选取未计权的指标进行评价。76.6(a)76.476.276.08P/4Z75.875.675.475.275.0333435363738394041等效A声级/dB图11计权后的振动和二次结构噪声相关性分析Fig.11 Correlation analysis of vibration and secondary structure noise after weighting82(a)81AP/(8079787767.5 68.068.569.0 69.5 70.070.5等效声压级/dB(a)客厅;(b)卧室图12 未计权的振动和二次结构噪声相关性分析Fig.12Correlation analysis of unweighted vibration and secondary structure noise冯青松，等：库内线不同减振扣件刚度组合对双层车辆段上盖建筑振动噪声影响研究working condition74.4R2-0.822(b)Y=70.31+0.15X74.274.08P/4Z73.873.673.473.273.03233 343536373839440等效A声级/dB(a)客厅;(b)卧室80.5(b)R2=0.832Y=13.88+0.70X3327504030/20100-10-20-30图10 各工况19层客厅的A计权声压级1/3倍频图Fig.101/3 Octave spectrum of the A-weighted soundpressure level of the living room on the 19th floor of each79.578.577.576.575.565.065.5 66.066.567.067.568.0等效声压级/dB-标准工况-对比工况2+对比工况1对比工况31/3倍频程中心频率/HzR2=0.599Y=68.71+0.14XR2=0.831Y=-19.19+1.46X33284.4不同工况下室内声压分布对19层客厅进行最不利分析，选取声压级峰值频率所在频段(即50 Hz频段)，以房间平面图的左下边缘点为起点(如图3所示A点为客厅起点)，(a)声压级/dB43.75441.76/39.76337.77235.7833.7831.7929.7927.8001()距起点水平距离/m4320(a)4/320()4320铁道科学与工程学报展示各频段声压在场面上的分布情况。为研究上盖建筑室内声压分布在楼层中的传递规律，再选取2 层和10 层代表建筑低层和中层，分析客厅内声压分布。声压云图如图1315所示。(b)声压级/dB52.70450.5848.45346.3344.20242.0839.9537.83+35.70234声压级/dB49.8547.6245.3943.1640.9338.6936.4634.2332.003412距起点水平距离/m(a)标准工况；(b)对比工况1；(c)对比工况2；(d)对比工况3图132 层客厅声压云图Fig.13 Sound pressure cloud map of the living room on the 2nd floor声压级/dB45.2043.1141.0338.9436.8534.7632.6820.591234距起点水平距离/m声压级/dB46.9044.7642.6340.4938.3536.2134.0831.9429.80423距起点水平距离/m(a)标准工况；(b)对比工况1；(c)对比工况2；(d)对比工况3图1410 层客厅声压云图Fig.14 Sound pressure cloud map of the living room on the 10th floor2023年9月01(d)距起点水平距离/m4/320(b)4/3228.500()4/320234声压级/dB52.6550.4448.2346.0143.8041.5939.3837.1634.9512距起点水平距离/m1234距起点水平距离/m声压级/dB50.1048.8047.5046.2044.9043.6042.3041.0039.7012距起点水平距离/m334声压级/dB52.2551.1049.9548.8047.6546.5045.3544.2043.054第9期冯青松，等：库内线不同减振扣件刚度组合对双层车辆段上盖建筑振动噪声影响研究332938.10(a)4320()4/320由图1315可知，无论是建筑低层、中层或是高层，50 Hz频段噪声均由4个墙角向房间中央辐射，各频段声压在场面上基本呈对称分布。最大声压均分布在墙角、墙面上，对应等效A声级最大的测点也分布在墙角、墙面上。因此，在评价实际工程的室内二次结构噪声水平时，应根据室内声压分布情况，选取合适的控制点进行评价。以墙角为圆心、半径11.5m的1/4圆范围内的测点较能反映室内最大二次结构噪声水平，室内中心测点的二次结构噪声最小。5结论1)在不采取减振措施的标准工况下，地铁列车运行引起的振动噪声均超出限值，在控制建造成本的前提下，提出3种减振方案。通过数值仿真计算，发现上中下高减振扣件组合能达到更好的减振降噪效果，Z振级插入损失为2.0 54.5dB，等效A声级插入损失为2.333.2 9 dB。但是部分房间仍存在乙振级超标现象，可从建筑构件减振设计方面进行考虑，可采用的方法包括增大楼板刚度、设置楼板隔振系统等。声压级/dB50.1047.81/45.5143.2240.9338.6336.3434.0412距起点水平距离/m1234距起点水平距离/m(a)标准工况；(b)对比工况1；(c)对比工况2；(d)对比工况3图1519层客厅声压云图Fig.15 Sound pressure cloud map of the living room on the 19th floor2)采取减振措施后，扣件刚度降低，振动加速度级的峰值频率由40 Hz降低到2 5Hz左右。A计权声压级的峰值频率不变，在50 Hz左右，推测峰值频率不变的原因与计权方式有关，各频段计权因子的绝对值随频段升高而减小。3)Z振级和等效A声级随着楼层的增加均呈现出先减小后增大的趋势，且顶层的振动噪声最大。计算得出标准工况各楼层客厅和卧室的最大乙振级与最大等效A声级之间的线性相关系数分别为0.822和0.599，客厅和卧室的振动加速度级和等效声压级之间相关系数分别为0.8 32 和0.8 31，说明地铁列车运行引起的上盖高层建筑振动与二次结构噪声之间有一定相关性。4)50Hz频段噪声由4个墙角向房间中央辐射，各频段声压在场面上基本呈对称分布。在评价实际工程的室内二次结构噪声水平的时候，应根据室内声压分布情况，选取合适的控制点进行评价。以墙角为圆心、半径11.5m的1/4圆范围内的测点较能反映室内最大二次结构噪声水平，室内中心测点的二次结构噪声最小。(b)432一34声压级/dB58.2054.7951.3847.9644.5541.1437.7334.31+30.90声压级/dB62.2059.1956.1853.1650.1547.1444.1341.1131.750(d)43201距起点水平距离/m1234距起点水平距离/m234声压级/dB60.5057.7454.9852.2149.4546.6943.9341.1638.403330参考文献：1 TRIEPAISCHAJONSAK N,THOMPSON D J.A hybridmodelling approach for predicting ground vibration fromtrainsJ.Journal of Sound and Vibration,2015,335:147-173.2 GUPTAS，D EG RA ND EG,LO M BA ERTExperimental validation of a numerical model for subwayinduced vibrationsJ.Journal of Sound and Vibration,2009,321(3/4/5):786-812.3 2ZOU Chao,WANG Yimin,WANG Peng,et al.Measurement of ground and nearby building vibrationand noise induced by trains in a metro depotJ.Scienceof the Total Environment,2015,536:761-773.4 GUPTA S,LIU W F,DEGRANDE