Ⅰ级铁路动车组环境振动特性研究

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目前,国内外对高速铁路环境振动研究屡见不鲜,而对于Ⅰ级铁路环境振动研究却相对薄弱。鉴于西南地区地形条件,既有、在建及拟建铁路多为时速200公里以下的Ⅰ级铁路,且铁路穿越环境敏感区较多,在以往的环境影响评价及环境振动预测中,采用铁计[2010]44号文件中的模式预测法预测铁路环境振动时,Ⅰ级铁路动车组振动源强取值为高速铁路动车组振动源强值,在振动环境预测中难以准确预测敏感点振动值,振动污染防治措施没有针对性。本文基于铁路环境振动的传播机理和衰减规律等理论研究,以遂渝二线铁路CK3+925路堤段为例,通过现场测试和数据分析等方法对Ⅰ级铁路动车组环境振动特性进行分析研究,进而总结出Ⅰ级铁路动车组环境振动特性,本文研究主要得出如下结论:(1)通过对遂渝二线铁路CK3+925路堤段地面振动进行测试和分析,得到Ⅰ级铁路路堤段环境振动强度呈随距离的增大不断减小;同一测试场地列车运行速度一定时列车所引起的地面振动持续时间与列车长度有关;随着距振源距离的增加,振动主频范围和幅值均逐渐减小,在近源处高频占主导作用,在远源处低频占主导作用;频率f越高,振动的衰减速度也越快;振动在传播过程中,高频部分的衰减速度大于低频部分的衰减速度;在振动随距离的衰减过程中,振动峰值中心频率随距离有减小的趋势;振动强度与列车轴重有关,与列车编组长度无关。(2)根据实测的Z振级数据,采用Origin Pro8.6软件对振源数据进行拟合分析,发现测点距路堤距离的对数函数与振动强度是显著线性相关的,拟合出遂渝二线铁路堤段环境振动强度随距离衰减的公式,可应用于类似Ⅰ级铁路路堤段的振动环境影响预测。(3)采用铁计[2010]44号文中的模式预测法对Ⅰ级铁路动车组振动环境影响预测时参考高速铁路动车组振动源强值,导致预测效果较差。通过本文测试和研究成果,线路条件为Ⅰ级铁路,跨区间无缝线路,60kg/m热轧钢轨,轨道面状况良好,一级标准碎石道碴,钢筋混凝土轨枕,平直、路堤线路,路基面宽度12.5m;地质条件为洪积层;轴重16t;参考点位置为距列车运行线路中心30m的地面处;车速为160km/h动车组振动源强值VLZ0,i=62.6dB。采用铁计[2010]44号文中的模式预测法对Ⅰ级铁路动车组振动环境影响预测时,线路条件为上述条件下可类比本文振动源强值。
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