[发明专利]轨道交通地下线引起的环境振动及二次结构噪声预测方法

说明书

本发明提供一种轨道交通地下线引起的环境振动及二次结构噪声预测方法，采用现场实测获得不同测点处的地面振动加速度幅值及振级，根据相邻测点的地面振动加速度幅值之比确定振动放大区，并分别针对非振动放大区和振动放大区建立关于地面振动加速度幅值之比的噪声预测公式，从而进行二次结构噪声预测。本预测方法考虑的地铁列车沿地面振动传播方向产生的振动放大现象，使预测结果更加准确。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通技术领域，特别是涉及一种城市轨道交通地下线引起的环境振动及二次结构噪声的预测方法。

背景技术

列车在城市轨道地下线上运行时，会地下线两侧地面产生振动，并传到地面的建筑物中产生二次结构噪声。而如何准确预测城市轨道交通地下线引起的环境振动及其产生的二次结构噪声成为目前急需解决的技术问题。当前，环境振动的预测方法无法考虑地面振动中普遍存在的振动放大现象，无法真实的反映城市轨道交通两侧地面振动水平；进行二次结构噪声预测时采用振动速度级进行计算给预测过程带来很大不便。因此，为了适应工程实际，更准确、更快捷地进行环境振动及二次结构噪声预测，有必要研究一种城市轨道交通地下线引起的环境振动及二次结构噪声预测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种城市轨道交通地下线引起的环境振动及二次结构噪声预测方法，以预测城市轨道交通地下线引起的地面环境振动及预测点建筑的二次结构噪声。

本发明提供了如下的技术方案：

一种轨道交通地下线引起的环境振动及二次结构噪声预测方法，包括下述步骤：

S1：采用现场实测的方法得到至少一组不同测点处的地面振动加速度幅值及振级；

S2根据每组数据中相邻两个测点的地面振动加速度幅值之比，确定振动放大区和非振动放大区，并获得每组数据中非零测点相对于零测点的地面振动加速度幅值之比，i为每组数据中不同的非零测点的顺序数；

S3：根据步骤S2划分的非振动放大区的测点数据，通过对地面振动加速度幅值之比进行幂函数和指数函数的一元回归，以及对幂函数和指数函数一元回归拟合曲线的二次拟合回归，得到距零测点任一位置处相对于零测点的地面振动加速度幅值的对应关系，获得非振动放大区任一位置处振动预测公式；

S4：考虑振动放大区和非振动放大区的测点数据，通过非线性拟合，在步骤S3的振动预测公式中增设区域增量，获得振动放大区和非振动放大区内任一位置处振动预测公式。

所述步骤S1中，测点至少包括线路中心线正上方的0m零测点处，测点数量不少于五个，数据组数不少于3组。

所述步骤S2中，振动放大区区域根据任一一组数据的结果确定，或者由不同组数据的结果取交集确定。

所述步骤S2中，振动放大区的确定方法如下：

每组数据中，当时，计算振动放大区区域的距线路中心线最小位置距离、和最大位置距离，其中：

式中分别为时测点距离线路中心线距离最小、最大位置的距离，i为每组数据中不同的非零测点的顺序数，距线路中心线距离为时即为该组数据的振动放大区。

所述步骤S3中，幂函数拟合曲线为：

指数函数拟合曲线为：

式中，代表距线路中心线r处相对于振源处的幂函数拟合振动幅值之比；代表距线路中心线r处相对于振源处的指数函数拟合振动幅值之比；为幂函数拟合得到的拟合系数；指数函数拟合得到的拟合系数；

二次拟合回归曲线为：