地铁列车振动环境影响的预测、评估与控制(刘维宁,马蒙等著)思维导图

基于敏感度的地铁振动动态预测评价体系马蒙;刘维宁;王文斌【摘要】The concept and calculation method for sensitivity of environmental vibration (SEV) are proposed. According to the classification of SEV, when the comprehensive vibration mitigation measures are taken for reducing SEV, it is possible to avoid considering the vibration mitigation measures on track only. Based on the calculation and analysis of SEV and the metro design in different steps, an environmental vibration prediction and evaluation method by stages is proposed, which helps to integrate advantages of different prediction approaches. The proposed method is exact, economical and feasible.%提出地铁环境振动敏感度的概念和计算方法.通过对敏感度的等级划分,采取以降低敏感度为设计思想的地铁综合减振措施,可以避免陷入单一“轨道减振”的误区.基于对敏感度的计算分析,结合地铁设计步骤,提出分阶段的动态振动预测评价体系,利用不同振动预测方法的优势,以实现准确、经济、可行的振动预测评价.【期刊名称】《都市快轨交通》【年(卷),期】2012(025)006【总页数】5页(P65-69)【关键词】地铁;振动预测;敏感度;减振;动态环境评价【作者】马蒙;刘维宁;王文斌【作者单位】北京交通大学土木建筑工程学院北京100044;北京交通大学土木建筑工程学院北京100044;中国铁道科学研究院北京100081【正文语种】中文【中图分类】U231.961 研究背景近年来，由于地铁引起的环境振动问题日益受到关注，因此在地铁规划和设计时期对振动进行合理的评价和预测、满足环境保护要求就显得尤为重要。

轨道交通项目振动环境影响评价5.2.1概述轨道交通振动由列车运行时轮轨之间的相互撞击所产生，然后经轨枕、道床向线路两侧扩散传播，轨道交通振动所形成的振动波是由横波、纵波、表面波等构成的复杂波动现象，影响因素复杂，传播形态变化不定，其影响只能通过实验统计结果定义分析。

相关实验结果表明，轨道交通振动的主要影响因素包括车辆条件、轮轨条件、轨道结构、隧道结构、隧道埋深、地质条件、地面建筑物类型及距离等。

根据AA市既有轨道交通线路振动影响的现场测试统计，轨道交通地下线和地面线振动影响范围较大，一般在线路两侧60m 范围；高架线路振动影响范围较小（振动通过桥梁桥墩传播振动至地面，再由地面向四周扩散），一般在线路两侧20m 范围。

1、评价量与评价标准环境振动评价因子为铅垂向Z 振级VLz，其评价量为VLZ10 值。

评价区域执行《城市区域环境振动标准》（GB10070-88），详见下表。

表1-1 环境振动执行标准值表由轨道交通列车运行产生的室内二次辐射噪声执行《城市轨道交通引起建筑物振动与二次辐射噪声限值及其测量方法标准》（JGJ/T170-2009），见下表。

表1-2 建筑物室内二次辐射噪声限值2、环境保护目标轨道交通振动环境影响主要表现为列车通过时的振动对人体、建筑物及精密仪器和设备的影响，以及由于振动激励引起的固体结构声影响。

故轨道交通振动环境保护目标主要为工程沿线的学校、医院、居民住宅、机关办公建筑、文物古迹、实验室或精密仪器单位等。

通过对规划线路的现场调查，规划线路方案的主要振动环境敏感目标见下表。

5.2.2振动环境影响预测1、振动预测模式（1）预测经验公式当列车运行时，车辆和轨道系统的耦合振动，经钢轨通过扣件和道床传到线路基础，再由周围的地表土壤介质传递到受振点，如敏感建筑物，较大的振动会产生环境振动污染。

影响环境振动的因素主要包括车辆类型、线路结构、轮轨条件、地质条件、建筑物类型等。

根据《环境影响评价技术导则城市轨道交通》（HJ453-2008）确定列车运行振动VL Z 预测及修正项，其基本预测公式如下：= n ∑ ±式中： 1 nVL z VL z 0,iCi =1（式2-1）VL z 0,i——列车振动源强，列车通过时段的参考点Z 计权振动级，单位dB ；n ——列车通过列数，n ≮5； C ——振动修正项，单位dB 。

城市轨道交通环境振动评价指标计算与分析杜林林;刘维宁;刘卫丰;马蒙【摘要】Indicators to evaluate environmental vibration induced by urban rail transit are VLzmax and VLmax.Nowadays,the confusing calculating methods of the evaluation indicators have affected the planning and design of subway lines.The influences of overlapping coefficient and frequency weighting curve on VLzmax are researched in this paper.The study found that the result of VLzmax is basically stable when the overlapping coefficient is 3/4,Frequency weighting curve in ISO 2631-1:1997 is recommended for the amendments to the GB 10070-88 Standard of Environmental Vibration in Urban Area because the curve considers the effect of rail transit vibration on human health,comfort and productivity.Calculating methods of linear averaging,peak hold,max RMS hold have significant influences on the VLmax result,which could affect the evaluating result.To ensure the reliability of the evaluation results,peak hold method should be adopted as the calculating method.%衡量城市轨道交通引起的环境振动水平的指标是最大Z振级和分频最大振级.目前,关于评价指标的计算存在着诸多混淆,影响了评价指标的计算、评价结果,甚至进一步影响线路的规划及设计.通过详细计算重叠系数及计权因子对最大Z振级计算结果的影响,发现当重叠系数达到3/4时,最大Z振级计算结果基本稳定;采用ISO 2631-1:1997中的频率计权曲线更能综合考虑轨道交通引起的环境振动对人体健康、舒适性及工作效率的影响,建议修订《城市区域环境振动标准》(GB 10070-88)时采用此频率计权曲线.针对分频最大振级计算方法中的混淆问题,计算并分析线性平均、峰值保持等方法对计算结果的影响,为保证评价结果的可靠性,建议采用峰值保持法进行计算和评价.【期刊名称】《都市快轨交通》【年(卷),期】2017(030)005【总页数】6页(P40-45)【关键词】环境振动;评价指标;最大Z振级;分频最大振级【作者】杜林林;刘维宁;刘卫丰;马蒙【作者单位】北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044;北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044;北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044;北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044【正文语种】中文【中图分类】U231.96随着线网的不断加密，轨道交通线路不可避免地穿越居民区并对沿线居民的正常生活产生影响[1]。

第29期2019年10月No.29October ，2019城市轨道交通对周边建筑物的振动影响与控制对策摘要：研究城市轨道交通对周边建筑物的振动影响并采取相应的控制对策降低其危害，对于推动整个社会经济发展，减小城市轨道交通系统对环境的负面影响有重要意义。

文章以无锡地铁1号线为例，就城市轨道交通对周边建筑物振动影响做简要研究，并探讨相应的减振措施。

关键词：轨道交通；振动影响；减振措施中图分类号：U2文献标志码：A 江苏科技信息Jiangsu Science &Technology Information吴赞阳（无锡地铁集团有限公司，江苏无锡214024）作者简介：吴赞阳（1981—），男，江苏无锡人，高级工程师，硕士；研究方向：轨道交通前期规划及设计。

引言最近几十年，随着我国交通事业迅速发展，以城市轨道交通为主的各类交通车辆运行振动所带来的环境振动影响也越来越突出。

相比于一般工地或工厂设备运行的振动影响，城市轨道交通环境振动对周围建筑物及其居民的影响已越来越受到人们广泛的关注［1］。

城市轨道交通环境振动，是一种影响频率范围在0~200Hz 的持续性、小幅振动。

这种振动是由一般城市轨道交通运载车辆（包括地铁、轻轨、火车和路面车辆等）与路面或轨道间的相互作用而产生，并经车辆、轨道下部结构和周围土体介质传播至地表环境，从而对沿线建筑物的平稳性产生影响。

对于交通轨道沿线影响范围以内的建筑，这种振动会对建筑本身结构、建筑内部易受损保护性文物、振动敏感性设备及人或动物造成不利影响，并且交通环境振动可以诱发建筑结构的二次噪声，这种二次结构噪声对周边居民影响较大，会对城市交通轨道附近生活的居民身心健康造成伤害。

1轨道交通振动分析轨道交通振动可分为3部分：振动源-轨道交通；振动传播介质-车轮与轨道支承结构及周围土体；振动受体-轨道交通沿线建筑物。

1.1轨道交通振动源的产生和影响因素1.1.1轨道交通振动源的产生轨道交通振动是列车在轨道上移动造成的，其产生根本原因是轮轨的相互作用，即轨头与车轮表面之间的接触斑处的有限驱动点阻抗引起的振动［3］。

地铁浮置式轨道引起地表振动响应解析预测模型研究吴宗臻;刘维宁;马龙祥;王文斌【摘要】在土层振动传递固有特性的基础上，提出一种针对地铁浮置式轨道型式引起的地表振动响应的解析预测模型。

本模型将地铁环境振动的预测问题转化为计算浮置式轨道作用于基底的频域力群和求解土层振动频响函数的问题，然后通过系统合理简化将两部分进行频域叠加运算得出地表振动响应。

采用本模型预测了北京地铁4号线浮置板区间地表振动响应，并与实测数据进行对比分析，结果表明：浮置板区间模型预测和地表实测加速度振动主频均为8～10 Hz，且频域幅值相当，变化趋势相符；实测 Z 振级54．0 dB，预测 Z 振级56．1 dB，预测结果较准确。

本频域快速预测模型具有预测速度快、预测精度高、可进行频域预测等特点，是现有环评预测方法的有效补充。

%Based on the vibration transmission characteristics in soil,an analytical prediction model of ground vibration response induced by metro floating-type track was presented.With the model,the calculation of ground vibration response was divided into two parts including calculating force in frequency domain on the base of floating-type track and solving soil vibration frequency response functions.Then,the method of superposition in frequency domain was adopted to calculate the ground vibration response induced by metro.The model is used to predict the ground vibration response at the floating slab track sections of Beijing Metro Line 4,and the in-site measurements were also done to validate the calculated vibration parison of the two results showed that the main vibration frequencies of the prediction results and measurement ones are both around 8~10 Hz and they havethe close vibration amplitudes in frequency domain;the Z vibration level is 54.0dB for the measurement and 56.1dB for the prediction;the analytical prediction model has features of fast speed,high accuracy in frequency domain,the model can effectively be used to predict ground vibrations induced by metro,it's an effective supplement to the existing environmental assessment prediction methods.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2014(000)017【总页数】6页(P132-137)【关键词】地铁;浮置式轨道;地表振动响应;预测模型;实测验证【作者】吴宗臻;刘维宁;马龙祥;王文斌【作者单位】北京交通大学土木建筑工程学院，北京 100044;北京交通大学土木建筑工程学院，北京 100044;北京交通大学土木建筑工程学院，北京 100044;铁科院北京工程咨询有限公司，北京 100081【正文语种】中文【中图分类】X827城市轨道交通的飞速发展在改善城市交通拥堵的同时，也引起了越来越严重的环境振动问题［1］。

地铁浮置板轨道环境振动测试与评估郭亚娟;程慧林【摘要】以北京地铁7号线某曲线段为依托,研究了两种环评振动预测模型在振动评估中的预测差异,提出当前标准过渡阶段对两种振动预测模型的处理建议.提出建立地铁列车-钢轨-扣件-浮置板轨道模型,来计算浮置板轨道的轮轨力,进而,将轮轨力作为外激励施加到钢轨-扣件-浮置板轨道-隧道-地层模型中研究振动在地层中的传播与衰减,该方法简单有效,避免了耦合振动计算耗时,硬件要求高的问题.通过对环评振动评估、仿真分析和现场实测的比较,分析了环评振动评估、仿真分析的预测精度,同时验证了设计方案中浮置板轨道在该地段的有效性.研究成果为类似地铁振动评估提供参考.【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】4页(P104-107)【关键词】浮置板轨道;振动评估;轮轨力;预测精度【作者】郭亚娟;程慧林【作者单位】中铁第五勘察设计院集团有限公司北京102600;中铁第五勘察设计院集团有限公司北京102600【正文语种】中文【中图分类】U213.2Abstract Based on the design and test of the curve tunnel in Beijing Metro Line 7，the differences of two kinds of vibration prediction models were studied in evaluation of vibration，and some suggestions were presented during the standard transition period. The model of metro-rail-fastener-floating slab track was established to calculate the wheel-rail force of floating slab track. Then，the spread and attenuation of vibration in the strata of applying the wheel-rail force as an external force in the rail-fastener-floating slab track-tunnel-ground model were researched. The method was simple and effective，which could avoid the problems of time consuming of calculating coupling vibration and high requirements in hardware. Through the comparison of environmental impact vibration assessment，simulation analysis and field test，the prediction accuracies of environmental impact vibration assessment and simulation analysis were analyzed. Meanwhile，the effectiveness of the floating slab track in design was validated. The research results could provide a reference for similar subway vibration evaluation.Key words floating slab track；vibration assessment；wheel-rail force；prediction accuracy随着交通设施建设需求的增加和地下空间综合开发利用，城市轨道交通中不可避免地出现近距离交叠隧道、隧道旁穿桥梁桩基、建筑物等情况。

城市轨道交通具有运量大、经济性好、绿色环保特点，能够解决大中型城市的交通拥堵问题，但是其运行引起的振动对沿线人们的工作和生活造成一定的影响。

目前这个问题受到越来越多的关注，特别是轨道交通沿线地域进行建筑开发时，既有地铁线路的振动将会传导至建筑基础，引起建筑结构振动，影响建筑的开发品质。

因此，针对此类问题需开展振动预测专项研究。

1 项目概况前海二单元五街坊项目（简称五街坊项目）位于深圳市前海深港现代服务业合作区，包括A区02-05-03～05地块，B区02-05-06～08地块，用地面积2.52万m2，建筑面积约为13.00万m2，主要功能为办公和商业，项目容积率为5.27～8.76，建筑限高150 m。

根据项目开发规划，针对A区开展振动预测研究。

由建筑方案得知，A区拟建3号楼（高150 m）、4号楼（高96 m）和5号楼（高54 m）；设地下室1—3层，基坑开挖深度为8.9～17.1 m。

地铁资料表明，A区地块位于某地铁线路上方，下穿五街坊项目的线路里程为K17+150—250。

地铁上下行分别采用不同的减振措施，其中上行采用橡胶减振垫道床，下行采用双层非线性压缩型减振扣件，同时在上下行轨道上铺装钢轨吸振器。

由地铁线路与五街坊项目平面位置关系得知，地铁线路上下行从5号地块正下方经过，下行下穿4号楼裙房，距3号楼约33 m；上行距4号楼约20 m，距3号楼50 m。

其运行将引起建筑结构的振动，对居住和工作环境造成影响。

2 振动评价标准五街坊项目建筑规划用途为商业、办公及部分居住，国家标准《城市区域环境振动标准》[1]对建筑室外0.5 m 以内区域环境振动采用铅垂向最大Z振级[2]（VL Zmax）进行了规定，“混合区、商业中心区”昼间振动不得超过75 dB，夜间不得超过72 dB。

《城市轨道交通引起建筑物振动与二次辐射噪声限值及其测量方法标准》[3]结合建筑物室内振动频谱特点，针对易产生人体烦恼且容忍度较差的低频振动（4～200 Hz）采用分频最大振级（VL max）进行限制；“居住、商业混合区，商业中心区”昼间不得超过70 dB，夜间不得超过67 dB。

地铁列车引起的振动对西安钟楼的影响马蒙;刘维宁;丁德云【摘要】以西安地铁2号线、6号线通过钟楼工程为背景,针对铺设浮置板轨道和采取隔离桩两种减振措施,分6种工况分析了地铁2号线及6号线运营对钟楼结构的振动影响,预测了减振隔振措施的效果,并分别对不同工况进行三维动力有限元数值模拟.结果表明:不采取减振措施时,地铁振动会对钟楼造成影响;采用浮置板轨道对地表振动有明显改善;采用隔离桩对减少地表振动效果并不明显.【期刊名称】《北京交通大学学报》【年(卷),期】2010(034)004【总页数】5页(P88-92)【关键词】地铁振动;古建筑;动力有限元;减振措施【作者】马蒙;刘维宁;丁德云【作者单位】北京交通大学,土木建筑工程学院,北京,100044;北京交通大学,土木建筑工程学院,北京,100044;北京交通大学,土木建筑工程学院,北京,100044【正文语种】中文【中图分类】TB533.2随着城市建设的迅猛发展,城市地铁运输系统以其占地少、运量大、速度快、准时、方便、舒适等优点而受到人们的青睐.然而大城市中许多新建地铁因考虑到客流和线网的因素不得不穿越或临近一些敏感的建筑物.对于有风蚀、剥落、裂缝的古建筑而言,即使振动速度很小也可能因其振动次数巨大而产生疲劳损坏.交通振动对古建的影响研究最早可追溯到1964年,Miloslav Mata[1]对此进行了大量的实测和建模分析.此后,欧洲一些学者都针对各自国家的古建筑防交通振动做了一些研究[2-3].20世纪80年代末,焦枝铁路修建复线要通过龙门石窟的保护区,这是我国较早关注交通振动对文物影响的一个实例[4].近年北京地下直径线、地铁6号线、8号线都曾针对沿线古建进行过专门的振动评估[5-7].1 工程背景以西安地铁2号线为工程背景,该工程涉及明城墙和钟楼两处古建筑.其中,西安钟楼是我国目前规模最大、建筑最宏伟、保存最完整的明代建筑之一.根据设计,2号线在钟楼处采取左、右线分开绕行的方式通过,远期规划的6号线也将近距离通过钟楼,两条线路在钟楼处呈井字形交汇.区间隧道采用盾构法施工,2号线洞顶埋深12.85 m,6号线洞顶埋深20.85 m.鉴于列车运行引起的振动会对钟楼产生潜在影响,因此对其进行综合的动态研究,对确保钟楼的安全具有重大意义.2 轨道-隧道-地层-建筑物三维模型2.1 隔振措施与分析工况钟楼地层结构示意图及地铁线路相对位置关系见图1和图2.将2号线单独运营及2号线和6号线同时运营两种情况分别考虑,比较采取减振措施前后的振动响应结果.其中,减隔振措施考虑钢弹簧浮置板轨道减振和隔离桩两种模式.图1 地层结构分布及区间隧道横断面图(单位：mm)Fig.1 Distribution of stratum and tunnel transect图2 钟楼区间隧道平面图(单位：mm)Fig.2 The Bell Tower tunnel plan钢弹簧浮置板(图3)是现行轮轨接触式轨道交通中最先进的减振措施,其固有频率约为5～7 Hz,最大减振量可达25～40 dB.从国外已采取钢弹簧浮置板道床的地铁运营情况看,被保护建筑内均未受地铁列车运营所产生振动的影响[8].图3 钢弹簧浮置板轨道示意图Fig.3 A schematic illustration of SSFST隔离桩(图4)隔振方案是在盾构隧道与钟楼基础之间围绕钟楼设置一圈隔离排桩,桩间距1.3 m,进入粉质黏土2 m,跳桩施工,在桩间施工旋喷桩封闭,桩顶设冠梁.兼顾考虑线路运行情况和隔振减振方案,建立6种分析工况,见表1.图4 隔离桩示意图(单位：mm)Fig.4 Schematic illustration of isolation pile表1 6种工况列表Tab.1 Six conditions工况轨道隔离桩线路组合1 普通轨道无 2号线2 普通轨道无 2号线+6号线3 浮置板轨道无 2号线4 浮置板轨道无2号线+6号线5 浮置板轨道有 2号线6 浮置板轨道有 2号线+6号线2.2 工况建模采用动力有限元数值分析计算方法,利用大型分析软件MIDAS/GTS分别建立6个模型进行计算.模型尺寸为132 m×132 m×60 m.图5为工况6模型网格轴测图. 图5 工况6模型网格轴测图Fig.5 Axonometric charts of meshed models for condition six模型中,地层和浮置板采用实体单元模拟,隧道衬砌、隔离桩采用板单元模拟,浮置板上的钢弹簧采用弹性连接单元模拟,刚度为6 900 kN/m,间距为1.2 m.根据地层勘察报告,将地层模型简化为5层,建模选取参数见表2.表2 模型单元参数Tab.2 Model element parameters地层及结构密度/(g/cm3) 动弹性模量/MPa 动泊松比黏聚力/kPa 内摩擦角/(°) 厚度/m素填土 1.82 341 0.22 24.3 12.0 8新黄土 1.90 294 0.25 25.3 12.5 3.5古土壤 1.98 309 0.26 30.0 13.3 3老黄土 2.00 418 0.25 37.5 20.2 5.35粉质黏土 2.03 697 0.21 35.5 25.2 40.15隔离桩 2.4 40 0.3 - - -城楼台 1.66 2 0.3 50 36 -隧道衬砌 2.4 42 0.3 - - -浮置板 2.5 45 0.3 - - -2.3 列车荷载及边界条件计算采用的测试数据来自北京地铁列车振源的现场测试(包括普通道床的钢轨竖向振动实测数据及钢弹簧浮置板轨道的钢轨竖向振动实测数据),将测得的轨道加速度进行数定分析,建立地铁列车的振动简化模型.通过分析得到地铁列车振动模拟荷载,再通过保谱变换,得到可用于计算的列车荷载(图6)[9].为避免有限元法模拟空间振动问题时,截断边界上产生反射使得计算失真,采用弹簧阻尼吸收边界.图6 列车荷载时程及频谱曲线Fig.6 Time history and frequency of train load3 计算结果及分析3.1 评价指标衡量建筑物所受到的影响常用物理量振动速度和振动频率.因为振动速度和振动频率与建筑物的破坏有着直接的关系,能直接反映建筑物的破坏烈度及结构对振动响应时的能量大小,在建筑物的振动中起着决定性作用.文中对评估点的振动预测选用竖向(Z向)速度峰值和有效值作为指标.3.2 时程分析通过实际地铁列车荷载源强(含减振轨道和不减振轨道)和地层及结构动态模型的分析研究,分别将钟楼地基的4个角点作为评估点来预测其振动响应,如图7所示.图7 工况1地表拾振点位置示意图Fig.7 Sketch of detecting points图8是西安地铁2号线、6号线共同运营最不利情况下,不采取减振措施和采取浮置板轨道减振措施得到的拾振点B的竖向速度时程曲线(该点速度峰值在各拾振点中最大).3.3 预测结果将6个3D有限元模型计算所得各评估点预测结果汇总至表3.通过分析可以看出：1)考察不采取减振措施时的地铁运营状况,部分评估点的竖向峰值已超过1 mm/s,针对钟楼这样的木结构可能会产生较大影响,需要采取减振措施.2)考察浮置板减振状况,工况3相对于工况1的竖向速度峰值最多减少了82.56%,有效值最多减少了84.07%.工况4相对于工况2竖向速度峰值最多减少了84.82%,有效值最多减少了87.25%.3)考察围护桩隔振状况,工况5相对于工况3,工况6相对于工况4,竖向速度峰值和有效值较少并不明显,部分点有放大趋势.图8 B点竖向速度时程曲线Fig.8 Curve of vertical velocity time-histories in detecting point B表3 各点竖向峰值和有效值Tab.3 Detecting points'peak values and virtual values竖向速度峰值/(mm/s) 竖向速度有效值/(mm/s)工况A B C D A B C D 10.7294 -0.9656 -0.7667 -0.9497 0.1657 0.1769 0.1664 0.1712 2 -0.83191.2360 0.9226 1.0720 0.2149 0.2400 0.2202 0.2285 3 0.1272 0.2284 -0.1987 0.2379 0.0264 0.0452 0.0335 0.0480 4 -0.1263 0.2280 -0.2097 0.18890.0274 0.0463 0.0431 0.0388 5 0.1424 -0.1638 0.1725 -0.2286 0.02870.0319 0.0323 0.0483 6 -0.1286 0.1789 0.2037 -0.2078 0.0300 0.03750.0491 0.04294 实测验证结果由于西安地铁尚未开通运营,无法进行实地测试,故本文作者通过在北京地铁5号线未减振区间的测试工作对所建立的三维有限元模型进行验证.选取地铁5号线刘家窑—宋家庄400 m半径区间隧道正上方测点,该区段土层参数和隧道埋深与西安地铁2号线钟楼段大体相当.实测运营隧道正上方地表处的振动时程见图9和图10.图9 北京地铁5号线实测竖向振动速度时程Fig.9 Vertical velocity time history at Beijing Metro 5与实测情形相对应,在工况1模型中加载,提取隧道正上方的地表速度响应,并与实测值进行比较,二者吻合良好,如表4所示.故预测模型可以定量反映西安地铁运营时地表拾振点的实际振动响应.图10 北京地铁5号线实测水平振动速度时程Fig.10 Level velocity time history at Beijing Metro 5表4 实测值与计算值对比表Tab.4 Comparison between measured value and calculated value项目速度峰值/(mm/s)速度有效值/(mm/s)竖向实测值 0.720 0.172竖向计算值 0.658 0.132水平实测值 0.447 0.089水平计算值 0.245 0.052 5 结论1)地铁2号线列车单独运营的振动对钟楼影响较大,最大竖向峰值接近1 mm/s,须采取减振措施.2)远期规划的地铁6号线的运营将进一步加重对钟楼的振动影响.3)采用浮置板减振轨道对列车振动引起的钟楼地基角点竖向速度峰值和竖向速度有效值均有明显减少,最大减少量分别达到84.82%和87.25%.4)采用隔离桩对地表速度峰值、有效值减少效果并不明显.5)针对振动对钟楼影响问题,建议采取浮置板减振轨道,以确保文物安全.参考文献：[1]Miloslav Mata.Effects on Buildings of Vibrations Caused byTraffic[J].Building Science,1971,6：221-246.[2]Patricia Ellis.Effect of Traffic Vibration on Historic Buildings[J].The Science of the Total Environment,1987,59：37-45.[3]Paolo Clemente,Dario Rinaldis.Protection of A Monumental Building Against Traffic-Induced Vibrations[J].Soil Dynamics and Earthquake Engineering,1998,17(5)：289-296.[4]王宗礼,苏广丰.焦枝铁路对洛阳龙门石窟的环境影响[J].铁道标准设计通讯,1991,12：35-39.WANG Zongli,SU Guangfeng.Environmental Impact on Longmen Grottoesin Luoyang by Jiaozhi Railway[J].Railway StandardDesign,1991,12：35-39.(in Chinese)[5]贾颖绚,郭猛,刘维宁,等.列车振动荷载对古建筑的动力影响[J].北京交通大学学报,2009,33(1)：118-122.JIA Yingxiu,GUO Meng,LIU Weining,et al.Dynamic Effect of Train-Induced Vibration on Historic Buildings[J].Journal of Beijing Jiaotong University,2009,33(1)：118-122.(in Chinese)[6]谢达文.北京地铁8号线列车运行对沿线古建筑及特殊敏感建筑的振动影响评估报告[R].北京：北京交通大学,2007.XIE Dawen.Evaluation Report of Vibration Influence to Historic and Sensitive BuildingsAlong Beijing Subway Line8[R].Beijing：Beijing Jiaotong University,2008.(in Chinese)[7]马蒙,李克飞.北京地铁6号线运营对团城影响评估[R].北京：北京交通大学,2008.MA Meng,LI Kefei.Evaluation Report of Dynamic Effects to the Circle Wall by Beijing Metro Line 6[R].Beijing：Beijing Jiaotong University,2008.(in Chinese)[8]孙晓静,刘维宁,张宝才.浮置板轨道结构在城市轨道交通减振降噪上的应用[J].中国安全科学学报,2005,15(8)：65-69.SUN Xiaojing,LIU Weining,ZHANG Baocai.Applications of Floating Slab Track Framework for Vibration and Noise Control in Urban Rail Traffic[J].China Safety ScienceJournal,2005,15(8)：65-69.(in Chinese)[9]孙晓静.地铁列车振动对环境影响的预测研究及减振措施分析[D].北京：北京交通大学,2008.SUN Xiaojing.Prediction of Environment Vibrations Induced by Metro Trains and Mitigation Measure Analysis[D].Beijing：Beijing Jiaotong University,2008.(in Chinese)。

第 43 卷第 4 期2023 年 8 月振动、测试与诊断Vol. 43 No. 4Aug.2023 Journal of Vibration，Measurement & Diagnosis地铁轨道改造前后振动及减振效果试验∗何况1，2，李铁斌3，4，周志军1，肖新标1，池茂儒1，陶功权1（1.西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都，610031）（2.郑州地铁集团有限公司郑州，450000）（3.中铁一局集团有限公司西安，712000）（4.中铁一局集团新运工程有限公司咸阳，712099）摘要针对国内某地铁线路某些区段沿线的建筑物振动与二次辐射噪声严重现象，将轨道原来铺设的普通扣件改造为浮轨扣件，并在跨中钢轨轨腰位置加装阻尼器以降低振动噪声的影响。

通过测量列车运营时间内的振动和噪声数据，分析列车通过改造前后线路时的轨道振动、车辆振动和噪声、建筑物振动与二次辐射噪声特性。

结果表明：与改造前普通扣件轨道相比，改造后浮轨扣件轨道的钢轨、道床和隧道壁垂向振动加速度有效值分别降低8%，70.6%和71.4%，隧道壁振动降低最显著，由隧道壁垂向振动加速度评估的轨道减振效果为8.28 dB；转向架区域和车内最大声压级降低3.6%和3.4%；昼间建筑物振动和二次辐射噪声降低18.4%和22.0%。

车辆、轨道、建筑物的振动与二次辐射噪声的主频均与轮轨系统P2共振频率接近，是引起车辆、轨道和建筑物振动的主要原因之一。

关键词浮轨扣件；轨道振动特性；车辆振动和噪声；建筑物振动；二次辐射噪声中图分类号U213.2；TH113.1引言在城市轨道交通系统中，车辆、轨道、地面和建筑物4个子系统是引起环境振动和噪声的主要因素［1］。

地铁车辆运行时轮轨相互作用产生的动态载荷，通过车辆、钢轨、扣件、轨枕、道床和隧道等基础结构，经由岩土介质向周边地层表面和建筑物基础传播，引发周边环境和建筑物的振动，以及由振动引起的结构二次辐射噪声，影响地铁周边居民的正常生活［2］。

轨道交通引起的环境振动及其影响规律然而，由于振动波在不同土介质中的传播途径不同，很可能由于固有频率相近发生共振现象；或者土层下面存在坚硬的基岩，使得振动波在基岩上反射形成振动放大区，使振动加速度反弹。

例如文献[8]通过简化的方法，建立了列车-轨道和路基-土层-建筑物的二维动力相互作用分析模型，用有限元计算了列车引起的振动在土层中的传播特性及对邻近建筑物的影响，得出图2所示的结论，进一步说明了振动加速度反弹区的存在。

文献[9]在沈阳—山海关铁路线上做了现场监测实验，得出图3所示的结论，进而验证了加速度反弹区的存在。

3.3 列车速度对振动加速度的影响高速列车运行引起的地面振动的振动强度一般随列车车速的增加而增加。

文献[9]对沈阳—哈尔滨铁路线上某处进行了现场测量。

为考察列车速度对地面振动加速度的影响，将不同距离处的振动加速度随车速的变化绘于。

从图4可以看出，地面振动加速度具有随列车速度的提高而增大的趋势。

并且距离越近，差距越大。

说明列车速度对近距离的地面振动影响较大。

对于在地下隧道中列车的车速对振动强度的影响情况，文献[10]对我国某城市地铁车辆段附近进行了现场测试。

当地铁列车以15～20km/h的速度通过时，地铁正上方居民住宅的振动高达85dB，如果列车速度达到正常运行速度70km/h时，其振级还要大得多。

可见，地铁振动影响的范围在很大程度上还取决于列车速度。

铁道科学研究院曾在北京环行线进行200km/h以上试验列车的运行试验，对环境振动讲行了测量。

在离轨道中心线20m或30m处，振动加速度随列车速度增加而增加。

在国外，特别是在一些高速列车比较发达的国家，对于列车车速对振动加速度的影响都进行了相关的研究。

早在1927年，S.Timoshenko从理论上提出，铁轨作为固定支承在道渣及枕木上的弹性梁，列车具有一临界速度值，达到临界状态时将会发生超常的竖向运动动力放大。

然而，按照通常所假定的路基刚度特点，这个临界值估计大约为500km/h，远远超过现实中的列车速度[3]。

地铁列车振动对精密仪器影响的预测研究马蒙;刘维宁;丁德云;Degrande G;刘卫丰【摘要】As a new subway route was planned to be close to a researcher building in Beijing, subway trainsinduced vibration will probably bring effect to sensitive instruments in future. To predict the vibration influence on these instruments, environmental vibration on roadside and sensitive instrument tables were tested. Field tests combined with numerical simulations were chosen as the prediction apporach, by which vibration attenuation or enhancement caused by structure and test tables in different frequencies can be taken into account. A coupled periodic FE-BE method was used to predict field dynamic response caused by subway trains running and the influence on sensitive instruments was predicted as well based on vibration transfer ratio which was calculated from environmental vibration data. Results show that, ( 1 )environmental vibration induced by road traffic is harmful to instrument and passive isolation measures at transverse direction should be taken; (2) with a low speed, subway trains-induced vibration has little effect on instruments; (3)with a uniform speed over 60km/h, some measures for mitigating track vibration should be taken.%以北京某新建地铁线路近距离经过某科研单位为研究背景,对现况道路边和实验室内仪器实验台面的环境振动进行了测试和评估;利用了现场实测与数值模拟相结合的预测方法,该方法考虑了建筑结构、实验台在不同频段下的振动衰减或放大作用,并在1/3倍频程频域下与国际通用的精密仪器防振要求进行比较.采用周期性有限元一边界元耦合方法预测了列车对自由场地的动力响应.基于实测振动响应传递比曲线将楼外振动响应折算到实验台面上,以此评价地铁列车振动对精密仪器的影响.研究结果表明:(1)现况道路车流对实验台水平方向振动较大,应采取相应被动隔振措施;(2)当列车低速、匀速通过时,振动对仪器影响较小;(3)车速大于60 km/h匀速通过时,应采用较高级别的减振轨道以确保仪器正常工作.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2011(030)003【总页数】6页(P185-190)【关键词】地铁;振动预测;数值模拟;精密仪器;振动响应传递比;现场测试【作者】马蒙;刘维宁;丁德云;Degrande G;刘卫丰【作者单位】北京交通大学土木建筑工程学院,北京,100044;北京交通大学土木建筑工程学院,北京,100044;北京交通大学土木建筑工程学院,北京,100044;鲁汶大学土木工程系,比利时;北京交通大学土木建筑工程学院,北京,100044【正文语种】中文【中图分类】TB533+.2;X503.5;TU921目前，北京城市轨道交通建设已进入蓬勃发展的时期:截至2008年，已开通运营的线路达8条，总里程达到199.6km;规划到2015年，将建成19条线路共561km的轨道交通网［1］。

基于锤击测试的地铁环境振动预测方法的改进袁扬;刘维宁;王文斌【摘要】地铁运营引起的环境振动问题越来越受到人们的关注，如何在频域内准确预测地铁交通引起的环境振动是一个亟待解决的难题。

通过理论推导和数值分析，对基于锤击测试的地铁振动环境响应传递率函数预测方法中理论假定和预测结果的准确性进行了研究。

结果表明，可以应用多点锤击激起的振动传播体系内传递率函数替代地铁运行引起的体系内传递率函数作为预测方法理论假定的改进；应用改进后的预测方法得到的地表振动响应预测结果接近于应用数值模拟得到的地表振动响应计算结果；基于锤击测试的地铁振动环境响应传递率函数预测方法可以实现时域和频域内准确定量预测地铁交通引起的环境振动响应。

%Metro-induced environmental vibration has attracted more and more attention. How to precisely predict metro-induced environmental vibration in the frequency domain is a difficult problem to be solved. By means of theo-retical derivation and numerical analysis,the accuracy of the theoretical assumption and the prediction result in the metro-induced environmental vibration prediction based on the transfer rate function in hammer test were studied. The results demonstrate that the means of replacing the transfer rate function in the vibration propagation system induced by metro train with the transfer rate function in the system induced by multi-point hammer is applicable as the modifi-cation of the theoretical assumption in the prediction method;the metro-induced ground vibration response prediction result by the modified prediction method is close to the calculation result by the numerical simulation method;the predictionmethod which is based on the transfer rate function in hammer test can be used to precisely and quantita-tively predict metro-induced environmental vibration in both time and frequency domains.【期刊名称】《天津大学学报》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】7页(P408-414)【关键词】地铁;环境振动;预测方法;传递率函数;多点锤击【作者】袁扬;刘维宁;王文斌【作者单位】北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044;北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044;中国铁道科学研究院工程咨询有限公司，北京100081【正文语种】中文【中图分类】TB532;U211.3地铁交通引起的环境振动和噪声会影响居民的日常工作、生活和休息[1]，造成建筑物的结构破坏或建筑破坏[2]，干扰特殊功能建筑(如医院、歌剧院、实验室等)的正常使用[3]及精密仪器、设备的正常工作[4]．地铁诱发地面振动的频率成分主要集中在30～80,Hz[5]；在此频率范围内，振动易引起人体内脏器官[6]、建筑物结构构件、精密仪器和设备等发生共振，越来越多的地铁引起环境振动问题需要在频域内加以研究．常用的地铁振动环境响应预测方法包括理论解析、数值分析、现场测试和经验或半经验预测公式等．解析法建立在大量假设和简化基础之上，不能完成定量预测；数值法局限于输入参数的不确定性，且只能针对简单的几何建模；经验法需要大量测试结果建立数据库，预测公式依赖于地质条件等因素的影响．测试法是唯一能够全面考虑振动影响因素、获取真实准确振动响应的方法．应用测试法可进行地铁振动环境响应的预测，文献[7]提出了基于锤击测试的地铁振动环境响应传递率函数预测方法．该方法可以在时域和频域内，准确定量预测地表/建筑物内由地铁交通引起的振动响应，继而在设计中指导线路位置及轨道型式的合理选择．然而，该方法是建立在可以应用锤击测试(点振源)激起的振动传播体系内传递率函数替代地铁运行(线振源)引起的体系内传递率函数这一理论假定之上，究竟理论假定与实际情况的吻合程度如何亟待进行研究．笔者首先利用数值模拟，研究文献[7]的原有预测方法中所提出的应用单点锤击激起的振动传播体系内传递率函数替代地铁运行引起的体系内传递率函数这一替代关系的吻合程度；其次，通过理论推导，寻找应用多点锤击激起的振动传播体系内传递率函数替代地铁运行引起的体系内传递率函数这一经过改进的替代关系；最后，结合数值模拟，研究此改进后的替代关系的吻合程度，以及应用预测方法所得的频域内预测结果的准确程度．当地铁列车通过某隧道断面时，同时记录下隧道壁加速度时程x(t)和地表/建筑物内预测点处加速度时程y(t)，对其进行傅里叶变换可得到加速度频谱X(f)和Y(f)．定义隧道-地表/建筑物内体系的加速度传递率函数为对同一隧道断面处进行锤击激励测试，将同时记录的隧道壁加速度时程x′(t)和地表/建筑物内预测点处加速度时程y′(t)进行傅里叶变换得到加速度频谱X′(f)和Y′(f)，按式(1)计算得到的锤击激励下、隧道-地表/建筑物内体系的加速度传递率函数为假定可以应用锤击激励激起的隧道-地层/建筑物体系内传递率函数替代地铁运行引起的体系内传递率函数，即则可以通过现场锤击测试获得隧道-地表/建筑物内体系的传递率函数()Hf′，并通过在地铁运营线路上测试不同扣件或轨道型式下的隧道壁加速度时程()xt，经傅里叶变换得到()Xf．利用计算得到地铁运营引起的地表/建筑物内预测点处加速度频谱()Yf，经逆傅里叶变换得到预测点处加速度时程()yt，可以方便地预测加速度峰值、有效值、加速度级及倍频程，并与各类环境振动标准进行比较、评估．基于锤击测试的地铁振动环境响应传递率函数预测方法如图1所示．2.1 模型概述考虑到现场测试所需成本和条件的限制，仅应用MIDAS/GTS有限元软件建立了北京地铁某线路、DTⅥ2型扣件普通轨道近距离经过某地面处引起地表振动响应的空间预测模型(如图2所示)，来研究以单点锤击激起的振动传播体系内传递率函数替代地铁运行引起的体系内传递率函数这一替代关系的吻合程度．模型中，道床、基底、衬砌和土层均采用实体单元模拟，其物理力学参数见表1[5]．模型边界采用弹簧-阻尼吸收边界，结构阻尼采用瑞丽阻尼[8]．模型的单元数为554,924个．2.2 模拟工况考虑设置两种数值模拟工况，分别为锤击测试工况和地铁列车工况．在北京地铁1号线实测DTⅥ2型扣件轨道钢轨振动加速度，经试验分析法[5]得到可用于数值模型计算的地铁列车荷载；在实验室实测锤击激励荷载，经时程数据点等间隔抽取后得到施加于数值模型计算的锤击工况荷载．两种计算荷载的时程和频谱曲线如图3和图4所示．在计算中，由于数值模型单元大小的限制，满足分析要求的频率范围为2～80,Hz[8]．计算荷载施加于模型中道床上相应点处(见图2)，提取计算结果中的隧道壁拾振点P1和地表拾振点P2处竖向振动加速度时程．2.3 单点锤击下替代关系模拟结果将两种工况下拾振点加速度时程数据进行傅里叶变换得到加速度频谱，按式(1)和式(2)分别计算地铁运行引起的和单点锤击激起的体系内传递率函数幅值随频率变化的曲线，结果如图5所示．从图5中可以看出：在分析频段内，单点锤击激起的传递率函数幅值完全异于且小于地铁运行引起的传递率函数幅值，这是偏于激进的；其原因在于单点锤击振源所激起的振动能量仅仅辐射在沿轨道纵向的一定长度内，而地铁列车振源所引起的振动能量辐射在沿轨道纵向的较长范围内，于同一拾振点处所接收的由两种振源分别引起的振动能量并不相等．显然，不能应用原有预测方法中所提出的单点锤击激起的振动传播体系内传递率函数替代地铁运行引起的体系内传递率函数来进行预测工作．在耦合的轨道-隧道-地层体系中，由任意体力b(x,t )引起的地表面x′点处振动加速度a(x′,t)的表达式为式中：Ω为耦合的轨道-隧道-地层体系空间域；矩阵H(x',x,t )中的任一元素hij(x',x,t)表示在x点处于ei方向上时刻为t=0时施加一个脉冲荷载引起的在x'点处于ej方向上时刻为t时的振动加速度．根据动力相互作用性质，可以将矩阵H(x′,x,t)转置成为矩阵HT(x,x′,t)．对于na个轴荷载gk(t)以常速v沿轨道纵向ey移动，体力b(x,t)可以表示为式中：xk(t)为与时间有关的第k个轴荷载的位置，xk(t)=xk0+vtey；xk0为t=0时刻第k个轴荷载的位置；gk(t)为第k个轴荷载在各个方向上的荷载时程函数．将式(6)代入式(5)中，得到由移动轴荷载引起的振动加速度响应为振动加速度的均方值是一个表示振动加速度二阶统计特性的指标．对于具有瞬变特性的x点处振动加速度时程函数a(x,t)，其二阶统计特性可以用非平稳自相关函数Ra(x,t1,t2)来描述，即式中ξ[·]表示求数学期望的运算符．进而，将式(7)代入到式(8)中，可以得到假定H(x',x,t)是体系的固有特性，为一个不变量，则所求的数学期望仅仅针对于第k个和第l个轴动力荷载时程函数gk(τ1)和gl(τ2)．由于随机函数gk(τ1)和gl(τ2)具有稳态性，可以用与时间延迟τ1-τ2有关的第k个和第l个轴动力荷载的互相关函数Rgkl(τ1-τ2)来表示．根据Wiener-Kintsjin理论，互相关函数Rgkl(τ1-τ2)可以用互功率谱密度矩阵(ω)的逆傅里叶变换来代替，即将式(10)代入式(9)中，并重新安排积分次序，将关于τ1和τ2的项进行合并；可以合理地假定将轴动力荷载施加在固定的位置处[9]，即可不考虑振源位置xk(τ1)和xl(τ2)与时间的相关性，得到将关于1τ和2τ的傅里叶变换通过时间变换为关于1t和2t的傅里叶变换并求解，得到根据Wiener-Kintsjin理论，稳态的自相关函数Ra(x,t1-t2)可以用功率谱密度矩阵的逆傅里叶变换来表达，式(12)即可变成用功率谱密度矩阵表示为在随后的推导中，仅考虑竖直方向上的荷载函数gkz(t)和互功率谱密度引起的竖直方向上的响应函数和功率谱密度．对于窄带频谱，在每一恒定频带宽度为Δω的频率范围内，振动加速度可以通过在此频率范围内对功率谱密度进行积分而得到，即互功率谱密度允许考虑两个轴荷载间的一致性，其与第k个和第l个轴荷载间的时间延迟有关．文献[10]研究表明，如果所选取用于积分的频率带宽足够大，不同荷载间的一致性可以被忽略．此外，还假定对于任意第k个轴的功率谱密度可以用对于所有轴的均值来代替，则得到式中aL为每一个轴荷载向土层中辐射能量的范围内沿轨道纵向的长度，为列车长度L与轴荷载个数an的商．对式(15)进行推导，可以得到式中功率谱密度的积分变换用相应[ω1,ω2]范围内的有效值来表示．实质上，在所有频率范围内，振动加速度和轴荷载均为一种谱，且在窄带频域内，当Δω取为频谱分析中的频率分辨率时，在每一[ω1,ω2]范围内，有式中为在点处作用一脉冲荷载幅值谱引起的x点处振动加速度响应幅值谱．式(16)可进一步变换为相对于巨大的地层结构而言，可以认为振动源强是由隧道结构所引起，则可以合理地假定用由轴荷载引起的隧道壁加速度响应谱和由脉冲荷载引起的隧道壁加速度响应谱分别代替轴荷载谱和脉冲荷载谱，式(18)可以重新改写为在锤击测试中，等距离多点锤击方法将被应用于求解地铁运行引起的隧道-地表体系内传递率函数的替代函数中，其替代关系为式中：h为等距离锤击点间距；n为锤击点个数．为了与式(3)进行对照，将式(20)的两侧进行平方根运算，并设置修正系数α，得到4.1 多点锤击下替代关系模拟结果应用相同的数值模型，分别施加锤击工况荷载于图6中道床上一系列锤击点处，提取各次计算结果中隧道壁拾振点(位于各次锤击荷载所在的断面内)、地表拾振点(位于P2点保持不变)处竖向振动加速度时程．将各次计算结果中拾振点加速度时程数据进行傅里叶变换得到加速度频谱，按式(21)的右侧项计算多点锤击激起的体系内传递率函数幅值随频率而变化的曲线，并与地铁运行引起的体系内传递率函数幅值曲线对比，如图7所示．从图7中可以看出：在分析频段内，多点锤击激起的传递率函数幅值曲线与地铁运行引起的传递率函数幅值曲线吻合良好；其原因在于多点锤击振源与地铁列车振源分别引起的振动能量辐射范围基本一致，同一拾振点处所接收的由两种振源分别引起的振动能量基本相等．应用改进的多点锤击激起的振动传播体系内传递率函数替代地铁运行引起的体系内传递率函数的关系式(21)，可以实现理论假定与实际情况的较好吻合．4.2 预测结果应用式(4)，分别代入地铁列车工况下P1点加速度频谱X(f)和多点锤击工况下体系内传递率函数，计算得到预测点P2点振动响应预测频谱Y(f)，并与地铁列车工况下预测点P2点加速度响应的数值模拟计算频谱对比，如图8所示．从图8可以看出：在分析频段内，由预测方法得到的地表加速度响应预测频谱与由数值模拟得到的地表振动响应计算频谱十分接近．应用该预测方法可以实现频域内地铁交通引起环境振动响应的准确定量预测．(1) 通过理论推导，得到了应用多点锤击激起的振动传播体系内传递率函数替代地铁运行引起的体系内传递率函数的关系式，对预测方法的理论假定进行了改进．(2) 采用数值模拟，发现了经改进的基于多点锤击测试的预测方法理论假定与地铁运行时的情况吻合良好，应用预测方法得到的地表振动响应频域内预测结果与应用数值模拟得到的地表振动响应计算结果十分接近．(3) 采用基于锤击测试的地铁振动环境响应传递率函数预测方法，可在隧道结构修建完毕后，通过现场锤击测试获得隧道-地表/建筑物内体系的传递率函数，并结合地铁振源测试获得隧道壁加速度时程，经计算，在时域和频域内，对邻近敏感的受振对象实现多点同时、准确定量的地铁交通引起环境振动响应的预测．［1］刘维宁. 国内外地铁交通对精密仪器振动影响现状研究[R]. 北京：北京交通大学土木建筑工程学院，2010.Liu Weining. Study on Precision Instruments Exposed to Environmental Vibrations Induced by Metro Trains[R]. Beijing：School of Civil Engineering，Beijing Jiaotong University，2010(in Chinese).［2］ Ma M，Markine V L，Liu W N，et al. Metro traininduced vibrations on historic buildings in Chengdu，China[J]. Journal of Zhejiang University：Science A，2011，12(10)：782-793.［3］谢达文，刘维宁，刘卫丰，等. 地铁列车振动对沿线敏感建筑的影响预测[J]. 都市快轨交通，2008，21(1)：44-48.Xie Dawen，Liu Weining，Liu Weifeng，et al. Prediction of vibration impact of metro trains on adjacent sensitive buildings[J]. Journal of Urban Rapid Rail Transit，2008，21(1)：44-48(in Chinese).［4］孙晓静，刘维宁，郭建平，等. 地铁列车振动对精密仪器和设备的影响及减振措施[J]. 中国安全科学学报，2005，15(11)：78-81.Sun Xiaojing，Liu Weining，Guo Jianping，et al. Vibration impact on sensitive instrument and equipment due to metro train and its reduction measures[J]. Journal of China Safety Science，2005，15(11)：78-81(in Chinese).［5］孙晓静. 地铁列车振动对环境影响的预测研究及减振措施分析[D]. 北京：北京交通大学土木建筑工程学院，2008.Sun Xiaojing. Prediction of Environment Vibrations Induced by Metro Trains and Mitigation Measures Analysis[D]. Beijing：School of Civil Engineering，Beijing Jiaotong University，2008(in Chinese).［6］ Duarte M L M，Misael M R，Filho F. Perception threshold of people exposed to sinusoidal vibration[C]// Proceedings of the 10th International Congress on Sound and Vibration. Stockholm，Sweden：Institute of Acoustics，2003：3791-3798.［7］王文斌. 基于脉冲实验的地铁环境振动响应传递函数预测方法研究[D]. 北京：北京交通大学土木建筑工程学院，2011.Wang Wenbin. Study on Metro Train-Induced Environmental Vibration andTransfer Function Prediction Base on Pulse Experiment Method[D]. Beijing：School of Civil Engineering，Beijing Jiaotong University，2011(in Chinese). ［8］栗润德. 地铁列车引起的地面振动及减振措施研究[D]. 北京：北京交通大学土木建筑工程学院，2008.Li Runde. Study on the Metro Induced Ground Vibrations and Mitigation Measures[D]. Beijing：School of Civil Engineering，Beijing Jiaotong University，2008(in Chinese).［9］ Verbraken H，Lombaert G，Degrande G. Verification of an empirical prediction method for railway induced vibration by means of numerical simulation[J]. Journal of Sound and Vibration，2011，330(8)：1692-1703. ［10］ Wu T X，Thompson D J. Vibration analysis of railway track with multiple wheels on the rail[J]. Journal of Sound and Vibration，2001，239(1)：69-97.。

地铁运行引起邻近建筑物振动的预测与分析毕伟;张楠;庞翠平;王少鹏;张允士【摘要】According to the transmission characteristics of vibration in buildings,a new method of environmental vibration prediction-the vibration frequency transmission prediction is proposed.A field test of masonry structure vibration in the vicinity of Beijing metro Line 4 is conducted,a finite element model of the masonry structure is established,and the vibra tion frequency transmission prediction is used for related numerical simulations.The results of test and numerical calculation show that the calculated data by finite element method are in agreement with the test,proving that the new method is able to predict effectively the internal vibration of buildings caused by metro operation.%基于振动在建筑物内的传递特性,提出一种新的环境振动预测方法——振动分频传递预测方法.针对北京地铁4号线附近某砌体结构开展现场振动测试试验,并建立了该砌体结构的有限元模型,利用振动分频传递预测方法进行相关数值模拟计算.试验及数值计算结果表明:有限元模拟计算下的结果与实测结果基本一致,验证了该方法能够有效地预测地铁运行引起邻近建筑物的振动响应.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2017(020)011【总页数】5页(P29-33)【关键词】地铁运行;环境振动;振动预测;数值模拟【作者】毕伟;张楠;庞翠平;王少鹏;张允士【作者单位】邢台职业技术学院建筑工程系,054035,邢台;北京交通大学土木建筑工程学院,100044,北京;邢台职业技术学院建筑工程系,054035,邢台;邢台职业技术学院建筑工程系,054035,邢台;北京交通大学土木建筑工程学院,100044,北京【正文语种】中文【中图分类】TU311.3;TB533.2随着城市规模的不断扩大，地铁由于具有快捷、准时和运量大的特点，成了缓解城市交通压力的一种有效手段。

考虑持续时间因素的铁路环境振动影响评价马蒙;刘维宁;王文斌;姜博龙【摘要】Vibration duration is an important factor influencing the human health and annoyance.Existing vibration descriptors can not distinguish the vibration duration of different trains.In order to solve this problem,the concept of vibration exposure level (VEL)and its calculation method were presented.The VEL can describe effectively the received vibration energy from the passage of trains at sensitive locations,as all three factors of vibration magnitude,frequency and exposure time were considered.Then,a method for determining the train pass-by time was suggested.The in-situ measurements were performed on three railway lines where both passage and freight trains run on the same tracks.The attenuations of the VEL and maximum Z-vibration level were compared and analysed.The results show that:with long pass-by time,the VEL of freight trains is obviously larger than that of regular passage trains and bullet trains with the train speed of 120 km /h;the VEL can describe more effectively the vibration impact by different types of trains on human body;the VEL can help to determine the defective vibration distance more reasonably.%振动持续时间是影响人体健康和烦恼程度的重要因素，而国内现有环境振动评价指标不能区分不同列车振动的持续时间。