地铁沿线建筑物振动与二次噪声相干性及预测研究

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随着我国城市规模的不断扩大,地铁作为一种新型的交通工具成为了越来越多的城市解决城市交通拥堵的手段。在地铁高速发展的同时,地铁运行引起建筑物室内振动和噪声问题,越来越受到人们的关注和重视。本文针对地铁运行引起建筑物室内振动及二次噪声问题,对某城市地铁沿线两类八栋栋建筑物室内振动及噪声进行现场测试,分析其振动及二次噪声特征;建立车辆-轨道刚柔耦合模型、轨道-隧道-土体-建筑物有限元模型和声学边界元模型用以计算地铁引起建筑物室内振动及二次噪声,并与实测数据进行对比,相互验证;以八栋建筑物室内振动及二次噪声现场实测数据为基础,对室内振动与二次噪声进行相干性分析,得到振动和二次噪声具有一定的相关性,可以通过振动来预测二次噪声;再结合环评导则[1]提出适用于试验地区的建筑物类型修正系数;最后计算得到两类建筑物室内平均吸声系数和混响时间,得到两类建筑物室内二次噪声预测公式。本文主要工作内容如下:(1)对某城市八栋建筑物按基础的不同分为两类,通过现场测试其室内振动及二次噪声,对测试数据进行分析处理。(2)通过建立车辆-轨道刚柔耦合模型计算得到轮轨力,用其作为轨道-隧道-土体-建筑物有限元模型的激励。以建筑物E为研究对象,通过在ANSYS中建立轨道-隧道-土体-建筑物有限元模型,计算分析了地铁通过时建筑物的振动响应,并与实测结果进行对比验证。(3)运用声学软件Virtual.Lab建立声学边界元模型,以轨道-隧道-土体-建筑物有限元模型计算所得的建筑物结构动力响应作为边界条件,分析计算了地铁引起的建筑物室内二次噪声的响应,并与实测结果经行对比验证。(4)以八栋建筑物室内振动及二次噪声现场实测数据为基础,对室内振动与二次噪声进行相干性分析。(5)将八栋建筑物分为桩基础和扩大基础两类,并结合环评导则[1]提出适用于测试城市的建筑物类型修正系数。(6)将八栋建筑物分为桩基础和扩大基础两类,结合环评导则[1],计算得到两类建筑物室内平均吸声系数和混响时间,得到两类建筑物室内二次噪声预测公式。
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