城市轨道交通高架桥结构降噪测试

2017-04-10 09:55:59 阅读次数:30727

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摘要:随着城市轨道交通的四通八达,地铁地面高架线路越来越多的穿梭于城市间,随之而来的振动和噪声问题也时刻影响着人们的生产生活,为研究地铁车辆通过高架桥结构的所产生的共振和噪声问题,降低城市轨道交通运行过程中产生的噪声,本实验使用高精度声压传感器和振动传感器配合DASP平台中的触发采样方式,便捷高效地采集大量地铁车辆通过高架线路时的振动和噪声响应,通过倍频程方法对比分析,有效验证高架桥结构加装减振装置前后的减振降噪效果。

关键词:高架桥,地铁车辆,共振,噪声,减振降噪,触发采样


1 概况

目前,地铁高架线路已经成为了城市建设的主旋律,地铁车辆通过高架线路时产生的结构共振和噪声问题成为了地铁线路设计和运营维护关注的重点。为降低地铁车辆通过高架桥结构时所产出的噪声,目前通用的解决方案是在线路沿线安装“声屏障”,即在声音的传播路径上进行吸收和阻断,从而减少噪声对沿线周边人们生产生活的影响。但声屏障的架设和安装又受到城市规划的限制,不适宜大面积铺设,因此急需针对地铁线网高架桥段出现的结构共振和噪声问题从根源进行研究和处理。

目前针对结构共振问题比较有效可行的方法是在主结构上安装TMD(调谐质量阻尼器)装置抑制共振,从而降低振动能量来达到降噪的目的,为验证该减振装置在高架桥梁结构上的实际减振降噪效果,北京东方振动和噪声技术研究所协同某控制技术有限公司,对地铁某高架桥区间安装TMD装置前后的距离结构不同位置的噪声和振动响应进行现场测试及对比分析,评价该技术的最终降噪效果。为已运营线网出现的类似问题与目前新线建设的减振降噪设计提供技术储备和依据,寻找相关问题的解决方案。

 

2 试验配置

INV3062C型智能数据采集分析仪

DASP-V11软件分析平台

INV9823型加速度传感器

INV9206型声压传感器 


3 试验详情

试验分别在白天和夜间进行,由于声学信号受周边试验环境影响,因此需要大量数据进行综合统计分析,地铁车辆过往频繁,这就需要一个有效地信号指引整个测试系统工作,往往通过试验人员观察地铁车辆是否驶来,费事费力容易产生错误。本次试验通过预试验判断地铁车辆接近试验段的振动量值大小,例用振动传感器触发采样的方式,便捷有效地采集在减振装置安装前后高架桥结构周围多个位置在地铁列车通过时所引起的噪声和振动响应,并在一定程度上保证了试验工况的一致性,同时也简化了后续对比分析的数据整理工作。


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                                                           1  TMD装置安装前后高架桥底部中心噪声测点


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                         图2  TMD装置安装前后距离高架桥中心7.5米和15米噪声测点


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                        高架桥底部中心振动测点 


4 试验结果

(1)通过对大量噪声响应综合对比分析得知安装TMD减振装置后可有效降低地铁车辆通过时由于高架结构振动所产生地噪声,验证了该减振技术在高架桥结构上具有一定的减振降噪效果;

2)利用振动触发采样方式可准确完整的选取地铁车辆通过时的噪声响应进行采集,操作高效便捷,并有利于后续大量数据分析和整理工作;

3)该试验从结构噪声产生的根源出发,通过积累大量的测试数据,为已运营线网出现的类似问题与目前新线建设的减振降噪设计提供技术储备和依据,为进一步寻找相关问题的解决方案奠定基础。