轨道交通振动与噪声产生原因及分类

1 轨道交通振动与噪声产生的原因

当列车以一定速度通过轨道时,由于存在各种各样的激振源,车辆和轨道都会在空间各个方向产生振动。引起振动强弱的原因有轨道几何形位的静、动态不平顺,钢轨顶面波浪形磨耗,轨面擦伤﹑钢轨接头,列车速度的高低,车轮踏面擦伤、车轮偏心及不圆顺等各种激振因素。由于车辆和轨道这两个系统的振动是一种耦合关系,这种耦合振动最终要通过轨道结构传递来输出。对于路基上的线路,轨道结构的振动通过道床、路基向外扩散;对于桥梁,轨道结构的振动通过桥梁墩台传递到地面,然后向外扩散;对于隧道或城市地下线路,通过隧道周围的土介质将轨道结构的振动传递到地表,如图1所示。因此,轨道结构既作为振源,也是振动传播途径中一个重要环节,直接影响最终的振动效应。

图1 轮轨交通环境振动的产生与传播

国内外的研究资料表明,振动和噪声是密切相关的,振动越大,噪声也就越大(图2)。振动和噪声是不可分割的两部分,振动由固体介质传播,噪声由空气介质传播,当物体振动时能引起噪声,同样噪声也能引起固体介质的振动。

图2 轮轨噪声示意图

2 轨道振动与噪声的分类