【摘 要】
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近些年我国城市轨道交通疾速发展,与此相伴随的地铁列车运行引起的环境振动问题日益突出,北京、上海等多个城市出现多起振动投诉案例。随着地铁高速发展,以及人们对生活要求的逐步提高,振动标准限值的确定也需要更加科学的理论和数据作为支撑:除了应当以不同区划范围内人们对振动的舒适度要求为依据,还应兼顾国家经济发展水平与振动控制的成本问题。要确定上述问题,需要明确规范中的振动限值保障多大比例的人群的振动舒适度,
【基金项目】
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北京市自然科学基金项目“地铁运行引起住宅建筑振动和二次噪声对人体影响的暴露-响应关系研究”（8202040）；
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近些年我国城市轨道交通疾速发展,与此相伴随的地铁列车运行引起的环境振动问题日益突出,北京、上海等多个城市出现多起振动投诉案例。随着地铁高速发展,以及人们对生活要求的逐步提高,振动标准限值的确定也需要更加科学的理论和数据作为支撑:除了应当以不同区划范围内人们对振动的舒适度要求为依据,还应兼顾国家经济发展水平与振动控制的成本问题。要确定上述问题,需要明确规范中的振动限值保障多大比例的人群的振动舒适度,而这则需要环境振动与居民烦恼度之间的暴露-响应关系基础研究作为重要的科学参考依据。基于以上研究背景,本文依托北京市自然科学基金项目“地铁运行引起住宅建筑振动和二次噪声对人体影响的暴露-响应关系研究”（8202040）,围绕振动指标换算和暴露-响应关系通过理论推导、数值模拟以及现场测试相结合的方法展开了系统研究;并针对车辆、轨道状态改变对住宅建筑内居民烦恼度的影响开展了相关计算分析。主要研究工作包括:1、推导了最大Z振级和四次方剂量值两种振动指标的相互转换关系,并基于现场实测数据对转换公式中待定系数进行了拟合,得到确定的指标间转换关系。并根据英国既有暴露-响应关系研究成果进行转换,得到基于我国环评指标VLz,max的地铁振动响应与居民烦恼度比例之间的暴露-响应曲线。2、分别对北京及石家庄两处受地铁振动影响较严重的住宅建筑进行实地测试,得到16个测点的振动数据。基于测试数据对推导的指标转换关系中待定系数进行了拟合,同时利用现场测试数据对所建立的三维有限元模型进行了校核。3、以一处地铁沿线居民振动投诉的居民楼为研究对象,利用有限元软件MIDAS-GTS建立了隧道-地层-建筑有限元模型,利用多体动力学软件SIMPACK计算了地铁列车荷载。通过现场实测数据对计算结果进行了校核,确保模型的有效性。4、分析了钢轨表面短波不平顺、车轮不圆顺和车速改变对居民烦恼度的影响。利用车轨耦合模型计算了扣件支反力,并考虑了上述参数变化对住宅建筑室内振动响应的影响,利用本文计算得到的暴露-响应关系分析了上述不同车辆、轨道状态对住宅建筑内居民烦恼度的影响。
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