該書系統(tǒng)介紹了高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施減振降噪技術(shù)體系,涵蓋了橋梁、軌道、隧道減振降噪技術(shù)及聲屏障設(shè)計技術(shù),既有理論分析又有工程應(yīng)用實例,內(nèi)容豐富、體系完整。該書介紹的高速鐵路減振降噪技術(shù)與裝置都是該領(lǐng)域?qū)嵱眉夹g(shù)與前沿研究方向,具有很好的學(xué)術(shù)價值,社會效益良好,應(yīng)用前景廣闊。
該書介紹的高速鐵路減振降噪技術(shù)與裝置都是該領(lǐng)域?qū)嵱眉夹g(shù)與前沿研究方向,具有很強(qiáng)的實用價值和學(xué)術(shù)價值,具有良好的社會效益和應(yīng)用前景。該書的出版對加快我國高速鐵路減振降噪技術(shù)理論研究和產(chǎn)品研發(fā),豐富和完善高速鐵路減振降噪治理措施,具有很好的指導(dǎo)意義。
鐵路是國家重要的基礎(chǔ)設(shè)施,也是大眾化交通工具,在綜合交通運輸體系中處于骨干地位。隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,社會對鐵路的需求越來越大,高速鐵路作為現(xiàn)代社會的一種新的運輸方式,具有速度快、運能大、節(jié)約土地、節(jié)能、環(huán)保等技術(shù)特點,發(fā)展高速鐵路符合中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要,對于構(gòu)建現(xiàn)代綜合交通運輸體系,實施交通強(qiáng)國戰(zhàn)略,建設(shè)創(chuàng)新型國家具有重要作用。
高速鐵路噪聲振動日益引起社會的關(guān)注,在高速鐵路建設(shè)過程中,雖然通過改善動車組頭部流線、提高車體表面平滑度、改良受電弓性能、安裝聲屏障等技術(shù),取得了明顯成效。但相比國內(nèi)外其他行業(yè),減振降噪技術(shù)措施還顯單一,理論研究還不夠深入,與公眾對環(huán)境舒適性越來越高的要求還有差距,高速鐵路減振降噪技術(shù)研究和產(chǎn)品研發(fā)非常必要。
中國鐵路設(shè)計集團(tuán)(原鐵道第三勘察設(shè)計院集團(tuán))有限公司于2012年承擔(dān)了國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)重大項目課題高速鐵路減振降噪關(guān)鍵技術(shù)(2011AA11A103)研究,參加單位包括北京交通大學(xué)、西南交通大學(xué)、中車長春軌道客車股份有限公司、中鐵電化局集團(tuán)有限公司、中國科學(xué)院聲學(xué)所。主要研究內(nèi)容包括:
(1)高速鐵路噪聲源定位、辨識、空間分布及頻譜分析與噪聲源數(shù)據(jù)庫;
(2)高速列車結(jié)構(gòu)NVH特性和關(guān)鍵部件低噪聲設(shè)計、制造技術(shù);
(3)高速鐵路大型結(jié)構(gòu)物減振降噪裝置設(shè)計和隧道內(nèi)外降噪技術(shù)、吸聲材料研發(fā)等;
(4)高速鐵路聲屏障復(fù)合噪聲特性分析和減載式聲屏障設(shè)計與制造技術(shù)。
本書是在系統(tǒng)總結(jié)國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)重大項目課題高速鐵路減振降噪關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新與實踐基礎(chǔ)上,對高速鐵路噪聲源辨識技術(shù)及基礎(chǔ)設(shè)施減振降噪技術(shù)研究方向、方法進(jìn)行系統(tǒng)闡述;對高速鐵路槽形梁、減振支座、鋼橋粘彈性阻尼層裝置、軌道吸音板、鋼軌阻尼裝置、隧道新型緩沖結(jié)構(gòu)、隧道內(nèi)吸聲材料與結(jié)構(gòu)、減載式聲屏障等高速鐵路減振降噪裝置設(shè)計、制造技術(shù)及工程應(yīng)用情況進(jìn)行詳細(xì)介紹。希望對今后從事高速鐵路減振降噪技術(shù)研究、裝備研制、高速鐵路減振降噪設(shè)計、建設(shè)與管理的工程技術(shù)人員有所幫助。
本書共分為七章,主編胡敘洪,負(fù)責(zé)確定本書各章節(jié)內(nèi)容、制定全書大綱及統(tǒng)稿與審定工作,前3章由劉冀釗、胡文林負(fù)責(zé)撰寫,第4章由郭酈、徐鵬負(fù)責(zé)撰寫,第5章由蘇偉、馬廣負(fù)責(zé)撰寫,第6章由王世清、張桂揚負(fù)責(zé)撰寫,第7章由薛林海、王娉娉和劉立斌負(fù)責(zé)撰寫。王少林參加了第1~5章的撰寫工作。
本書在出版過程中得到國家863課題高速鐵路減振降噪關(guān)鍵技術(shù)資金資助,并得到中國工程院何華武院士的支持與鼓勵,何華武院士欣然作序,對高速鐵路減振降噪關(guān)鍵技術(shù)研究成果給與肯定,并對本書提出了寶貴意見,作者及其團(tuán)隊表示衷心感謝。
第1章概論1
1.1我國高速鐵路減振降噪技術(shù)研究現(xiàn)狀1
1.1.1高速鐵路噪聲源辨識技術(shù)1
1.1.2高速鐵路噪聲控制措施2
1.2高速鐵路減振降噪技術(shù)體系及發(fā)展方向8
1.2.1高速鐵路噪聲源辨識、噪聲控制指標(biāo)分解、聲學(xué)設(shè)計優(yōu)化策略8
1.2.2低噪聲動車組設(shè)計技術(shù)9
1.2.3基礎(chǔ)設(shè)施噪聲控制技術(shù)9
參考文獻(xiàn)12
第2章國內(nèi)外鐵路噪聲振動控制標(biāo)準(zhǔn)14
2.1國內(nèi)外噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)14
2.1.1國外噪聲標(biāo)準(zhǔn)、限值14
2.1.2國內(nèi)鐵路噪聲標(biāo)準(zhǔn)、限值19
2.1.3國內(nèi)外鐵路噪聲標(biāo)準(zhǔn)、限值對比分析21
2.2國內(nèi)外振動控制標(biāo)準(zhǔn)21
2.2.1國外環(huán)境振動控制標(biāo)準(zhǔn)21
2.2.2我國環(huán)境振動控制標(biāo)準(zhǔn)24
2.2.3國內(nèi)外環(huán)境振動控制標(biāo)準(zhǔn)對比分析25
參考文獻(xiàn)26
第3章高速鐵路噪聲源辨識測試技術(shù)27
3.1高速鐵路噪聲源分類 27
3.2高速鐵路噪聲形成機(jī)理27
3.3高速鐵路噪聲源辨識方法28
3.4高速鐵路噪聲源辨識測試方法研究與改進(jìn)30
3.4.1反卷積算法30
3.4.2傳聲器陣列優(yōu)化設(shè)計32
3.5高速鐵路噪聲源辨識測試與分析35
3.5.1高速鐵路噪聲源辨識測試35
3.5.2高速鐵路噪聲源辨識測試成果分析38
3.6高速鐵路噪聲源辨識測試分析小結(jié)44
3.6.1高速鐵路噪聲源特點44
3.6.2高速鐵路噪聲源辨識測試方法44
參考文獻(xiàn)46
第4章高速鐵路軌道減振降噪技術(shù)研究與應(yīng)用47
4.1概述47
4.2輪軌噪聲控制技術(shù)49
4.3高速鐵路軌道吸聲板降噪技術(shù)研究與應(yīng)用49
4.3.1吸聲材料吸聲機(jī)理及吸聲系數(shù)測定方法49
4.3.2國內(nèi)外軌道吸聲板應(yīng)用情況51
4.3.3高速鐵路軌道吸聲板研制54
4.3.4高速鐵路軌道吸聲板生產(chǎn)及安裝75
4.3.5軌道吸聲板安全性及降噪效果高速鐵路現(xiàn)場實測77
4.3.6軌道吸聲板城軌應(yīng)用實例82
4.4高速鐵路鋼軌阻尼裝置降噪技術(shù)與應(yīng)用83
4.4.1阻尼減振降噪原理及阻尼結(jié)構(gòu)83
4.4.2國內(nèi)外鋼軌阻尼裝置應(yīng)用情況84
4.4.3鋼軌阻尼裝置研制86
4.4.4鋼軌阻尼裝置生產(chǎn)及安裝101
4.4.5鋼軌阻尼裝置降噪效果現(xiàn)場試驗102
4.4.6鋼軌阻尼裝置城軌應(yīng)用實例106
參考文獻(xiàn)107
第5章高速鐵路橋梁減振降噪技術(shù)研究與應(yīng)用108
5.1高速鐵路橋梁振動與噪聲問題108
5.1.1高速鐵路橋梁地段振動問題108
5.1.2高速鐵路橋梁地段噪聲問題109
5.1.3國內(nèi)外橋梁地段振動控制技術(shù)研究和實踐情況110
5.1.4國內(nèi)外橋梁地段噪聲控制技術(shù)研究和實踐情況111
5.1.5高速鐵路橋梁噪聲振動控制技術(shù)研究的主要方向115
5.2槽形梁降噪設(shè)計與實踐116
5.2.1槽形梁設(shè)計要素及關(guān)鍵參數(shù)116
5.2.2槽形梁結(jié)構(gòu)方案聲學(xué)性能118
5.2.3槽形梁設(shè)計方案120
5.2.4車橋耦合振動分析120
5.2.5槽形梁降噪性能分析124
5.2.6槽形梁降噪性能實測127
5.2.7槽形梁技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢分析137
5.2.8槽形梁應(yīng)用實例139
5.3橋梁支座減振技術(shù)研究140
5.3.1橋梁減振支座理論分析模型140
5.3.2常用簡支梁橋減振支座關(guān)鍵動力學(xué)參數(shù)144
5.3.3減振支座對地面振動的影響151
5.3.4墩高對減振支座合理剛度的影響153
5.3.5常用跨度簡支梁減振支座參數(shù)選取155
5.3.6減振支座設(shè)計155
5.3.7減振支座豎向減振性能室內(nèi)試驗157
5.3.8減振支座小結(jié)162
5.4黏彈性阻尼層降噪技術(shù)及應(yīng)用163
5.4.1黏彈性阻尼層減振降噪機(jī)理163
5.4.2黏彈性阻尼材料選型164
5.4.3典型鐵路鋼結(jié)構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)噪聲分析170
5.4.4黏彈性阻尼層上線安裝及現(xiàn)場試驗185
參考文獻(xiàn)191
第6章高速鐵路隧道噪聲控制技術(shù)研究及應(yīng)用194
6.1高速鐵路隧道洞口微氣壓波控制技術(shù)研究及應(yīng)用194
6.1.1高速鐵路隧道洞口微氣壓波控制技術(shù)現(xiàn)狀194
6.1.2高速鐵路隧道緩沖結(jié)構(gòu)常見型式分析及參數(shù)優(yōu)化197
6.1.3新型高速鐵路緩沖結(jié)構(gòu)型式及參數(shù)優(yōu)化218
6.1.4高速鐵路隧道微氣壓波環(huán)境影響分析234
6.1.5高速鐵路隧道緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計方法238
6.2高速鐵路隧道內(nèi)噪聲控制技術(shù)研究248
6.2.1交通領(lǐng)域常用吸聲材料248
6.2.2高速鐵路隧道吸聲材料255
6.2.3聚合砂吸聲板聲學(xué)性能影響因素256
6.2.4聚合砂吸聲板的物理特性271
6.2.5聚合砂吸聲板隧道內(nèi)敷設(shè)方案272
6.2.6隧道內(nèi)敷設(shè)吸聲材料對微氣壓波的改善279
6.3高速鐵路隧道噪聲控制技術(shù)對比分析282
參考文獻(xiàn)284
第7章高速鐵路減載式聲屏障研究與應(yīng)用288
7.1概述288
7.1.1高速鐵路聲屏障應(yīng)用現(xiàn)狀288
7.1.2高速鐵路聲屏障技術(shù)研究方向292
7.2高速鐵路聲屏障氣動載荷和降噪特性293
7.2.1高速鐵路聲屏障氣動荷載特性293
7.2.2高速鐵路聲屏障降噪特性300
7.3高速鐵路減載式聲屏障研究307
7.3.1高速鐵路減載式聲屏障減載降噪機(jī)理307
7.3.2高速鐵路減載式聲屏障結(jié)構(gòu)形式307
7.3.3高速鐵路減載式聲屏障材料309
7.3.4高速鐵路減載式聲屏障單元板減載降噪性能檢測311
7.4減載式聲屏障測試與應(yīng)用311
7.4.1高速鐵路減載式聲屏障降噪性能測試312
7.4.2減載式聲屏障降噪性能312
7.4.3高速鐵路減載式聲屏障減載性能測試315
7.4.4高速鐵路減載式聲屏障減載技術(shù)優(yōu)勢321
7.5結(jié)語322
參考文獻(xiàn)323