高铁运行对邻近建筑物的振动影响实测分析

王 巍 松

(中铁一局集团新运工程公司，陕西 咸阳 712000)

高铁运行对邻近建筑物的振动影响实测分析

王 巍 松

(中铁一局集团新运工程公司，陕西 咸阳 712000)

为了研究分析客运专线列车对邻近建筑带来的振动影响，同时分析客运专线邻近建筑振动传递规律，对上海铁路沿线某高层建筑进行了振动加速度现场实测，探讨了客运专线邻近建筑实测振动响应及振动传递规律，得出了一些有意义的结论。

客运专线，振动，列车，结构

随着城市的不断发展，城市土地资源越来越匮乏。铁路邻近区域房地产开发成为地产开发项目的新方向。然而，铁路车辆运行引起的振动影响，成为该类地产开发所面临的严重问题[1-3]。为了研究分析客运专线列车对邻近建筑带来的振动影响，同时分析客运专线邻近建筑振动传递规律。对上海铁路沿线某高层建筑进行了振动加速度现场实测，分析客运专线邻近建筑实测振动响应及振动传递规律[4,5]。

1 现场实测地点及测点布置

测试地点位于上海铁路沿线某高层建筑内，测试地点5条线路均为碎石道床结构。图1为测试建筑邻近处客运专线轨道现场，图2为传感器在建筑楼层中安放位置。图2标示出了铁路线路与建筑物的位置关系，线路①为货车通行；线路②为出站普客；线路③为出站动车；线路④为进站动车；线路⑤为进站普客。测试地点位置处，以上海站为标准，进出站动车车速较快，车速180 km/h，普客列车车速80 km/h。

本次振动加速度现场实测，对该被测建筑物每层结构以及邻近线路地面处的垂向振动加速度进行现场实测，测量不同列车经过时所引起的结构的振动响应，分析振动在建筑中的传递规律。

2 不同楼层结构振动实测结果分析

2.1 出站普客经过时测试结果分析

线路②上面出站普客列车所引起的不同楼层振动加速度的时程及频谱如图3～图8所示。从图中可以看出不同楼层振动加速度峰值有所增减，同时从频域曲线中可以看出，出站普客所引起的结构振动在0 Hz～200 Hz范围内均有分布，但20 Hz以内的振动占主要部分，同时随着楼层的增高20 Hz以内的振动有所放大。

2.2 进站动车经过时测试结果分析

线路④上面出站动车所引起的不同楼层振动加速度的时程及频谱如图9～图16所示，从图中可以看出不同楼层振动加速度峰值有所增减，同时从频域曲线中可以看出，出站普客经过时所引起的结构振动在0 Hz～200 Hz范围内均有分布，但20 Hz以内的振动占主要部分。

3 不同线路列车经过时不同楼层振级分析

将不同线路列车经过被测建筑时所引起不同楼层的振动响应进行1/3倍频程分析，其结果如图17～图20所示。从图中可以看出不同线路列车所引起的振动主要在10 Hz左右分频振级最大。对于出站普客列车经过时，被测建筑其分频振级最大值为57.4 dB，出现在10 Hz处，同时在5 Hz以内，建筑6层位置测点分频振级大于其他楼层，在10 Hz处，随着楼层的增高，分频振级不断增大。对于出站动车经过时，在5 Hz以内，建筑6层位置测点分频振级大于其他楼层，分频振级最大值出现在12 Hz处，在12 Hz处15层测点分频振级最大。对于进站动车经过时，在5 Hz以内不同楼层分频振级相差不大，在8 Hz以及12 Hz处被测建筑15层处测点分频振级大于其他楼层。对于进站普客经过时，在10 Hz范围内的分频振级有明显区别，分频振级随着楼层的增高而不断增大，而对于其他频率范围内分频振级相接近。

4 客运专线邻近建筑振动传递规律实测分析

对现场实测结果进行VLzmax及VLz10振级分析，分析铁路列车经过时，引起的振动响应在建筑中不同楼层的传递规律。将测试时间内所有相同列车经过时，不同楼层最大振级取均值，所得分析结果如图21所示。

从图中可以看出，动车及普客列车运行时所引被测建筑的振动，随着楼层的增高呈现出增大趋势，建筑15层与建筑1层最大相差4.32 dB，为出站普客经过时。同时动车经过时被测建筑不同楼层的振动结果随着楼层增高而增大，对于出站动车经过时，不同楼层振动最大值与最小值相差4.61 dB。

5 结语

本文对上海铁路沿线某建筑进行结构振动加速度现场实测，得到了铁路车辆经过时所引起的不同楼层上的振动响应。结果表明：

被测建筑不同楼层振动加速度在80 Hz以内占主要成分，同时随着楼层的增高，20 Hz以内振动逐渐增大。被测建筑不同楼层1/3倍频程分频振级在10 Hz处达到最大值。对测试结果进行VLzmax总振级分析，最后结果说明，普客及客运专线列车经过时，随着楼层的增高，结构振动最大振级均呈增大趋势。其中，建筑15层与建筑1层最大相差4.32 dB，为出站普客经过时。同时动车经过时被测建筑不同楼层的振动结果随着楼层增高而增大，对于出站动车经过时，不同楼层振动最大值与最小值相差4.61 dB。现场振动加速度实测结果显示，列车经过时所引起的邻近建筑物的振动，随着楼层的增高，呈增大趋势。

[1] 杨宜谦.地铁和铁路环境振动源[J].环境工程,2013(S1):654-658.

[2] 焦大化.京沪高速铁路环境振动建议限值[J].铁道劳动安全卫生与环保,2001(4):218-224.

[3] 钱聪玲，钱德生，马 筠，等.铁路环境振动对居民影响的调查[J].环境工程,1987(5):45-48.

[4] 尹 皓，李耀增，辜小安，等.高速铁路环境振动特性研究[J].铁道劳动安全卫生与环保,2010(1):32-36.

[5] 冯青松，雷晓燕，练松良.解析法分析铁路环境振动的列车随机激振荷载[J].华东交通大学学报,2013(5):1-7.

Analysis of vibration effection caused by high-speed rail vehicle on adjacent buildings

Wang Weisong

(XinyunEngineeringCompany,ChinaRailway1stBureauGroup,Xianyang712000,China)

In order to study the vibration impact of HSR operation upon adjacent buildings, the paper analyzes vibration transfer law of passenger-special railway operation upon adjacent buildings, carries out acclerated vibration field measuremnt of Shanghai railway upon the high-rise buildings, explores actual measurement vibration response and vibration transfer law of passenger-special railway line upon adjacent buildings, and finally draws some meaningful conclusions.

passenger-special railway line, vibration, train, structure

2015-02-12

王巍松(1975- )，男，高级工程师

1009-6825(2015)12-0144-03

TU311.3

A