高速铁路噪声来源及控制技术

高速铁路噪声来源及控制技术
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1.1 噪声源
1.轮轨噪声
按轮轨噪声产生机理的不同，轮轨噪声可分为滚动噪声、冲击噪声 和尖啸声。轮轨噪声主要来源于以下三个方面： （1）车轮通过钢轨轨缝、道岔及擦伤后的车轮在钢轨上滚动时产 生的冲击声。 （2）车轮与钢轨粗糙的接触表面相互作用时产生的轮轨振动啸鸣 声。 （3）车轮通过小半径曲线时轮缘挤压外轨，以及内侧车轮踏面在 钢轨上滑动时所产生的摩擦噪声。
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1.1 噪声源
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1.1 噪声源
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1.2 高速铁路噪声危害
噪声对人体的影响和危害是多方 面的，概括起来，强烈的噪声可以引 起耳聋，诱发各种疾病，影响人们的 休息和工作，干扰语言交流和通信， 掩蔽安全信息，造成生产事故，降低 生产效率，影响设备的正常工作。
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第一节
与高速铁路行车速度有关的环境因素主要为噪声污染，噪 声污染已经严重影响了铁路两侧居民的正常工作、学习和生活。 国际上已把振动噪声列为七大环境公害之一，高速铁路的噪声 问题日益受到各方关注。如何降低铁路环境噪声对敏感点的影 响，一直是环境保护工作者的重要任务之一。因此，如何减少 高速铁路噪声污染，是当前车辆制造和铁路建设中的一个十分 重要的课题。
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1.1 噪声源
4.建筑物二次噪声
当高速列车在高架结构上运行时，会激发轨道结构振动并将这种振 动通过高架结构各个部件(如承重梁、墩台等)从地面向邻近的建筑物传 递，引起建筑物的墙壁、地板及天花板振动而产生的低频噪声，称为二 次噪声或结构噪声。高架结构噪声的频率比较低，主要为几十赫兹到数 百赫兹，而且高架结构的辐射面积较大，采用声屏障隔声的方法控制二 次噪声几乎没有效果。控制高架结构噪声最有效的方法是阻止轨道振动 的传递，即用隔振的方法降低轨道传递给结构的振动，从而降低结构的 振动能量，减少结构的噪声辐射。
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1.2 高速铁路噪声危害
1.引发噪声性耳聋
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1.2 高速铁路噪声危害
2.影响人体健康
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1.2 高速铁路噪声危害
3.影响睡眠
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1.2 高速铁路噪声危害
3.影响睡眠
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1.2 高速铁路噪声危害
1.1 噪声源
3.空气动力噪声
高速列车空气动力噪声的产生机理十分复杂。列车在高速行 驶过程中会与空气发生相互作用，使得车体附近的空气不断受到 压缩和膨胀作用，形成复杂的流场；此外由于列车外形复杂，近 壁面的气流多是不平顺的，因而在车身表面的曲率变化处会发生 附着流的分离现象，形成复杂的涡流流动，而这些复杂的涡流将 产生很高的脉动压力，从而诱发较大的空气动力噪声。这种噪声 与列车的行驶速度、车体表面的粗糙度及车体前端是否流线化等 因素有关。
法国高速铁路标准为等效声级Lep，昼间为65 dB (A)。 我国铁路噪声标准仍执行《铁路边界噪声限值及其测量方法》(GB
12525—1990)，铁路边界噪声限值按表9-3的规定执行。 其他国家既有铁路边界噪声限值为60~68 dB（A）。等效声级Lep相
有关高速铁路噪声标准，目前仅日本和法国已经制定执行，其他国 家大多仍采用既有铁路噪声控制标准。标准值是由各国通过调查沿线居 民对噪声的烦恼度，进行数理统计分析后提出的，因而其数值大小与各 国国情有关。
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1.3 高速铁路噪声环境评价标准
日本新干线噪声限值为列车通过时的最大声级LA，max，其限制如 下：Ⅰ类地区（住宅地区），LA，max≤70 dB(A)；Ⅱ类地区（商 业、工业等Ⅰ类以外地区），LA，max≤75 dB(A)。
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1.1 噪声源
4.建筑物二次噪声
这种二次噪声的声源主要来源于以下两个方面： （1）车轮与钢轨间冲击振动的轮轨噪声经由轨道传向周围的建筑 物，产生第二次辐射振动。它与噪声的传播途径密切相关。 （2）桥梁噪声是建筑物噪声的主要声源。桥梁噪声的大小与桥梁 的类型有关，板式结构的刚桥梁噪声最大。 高速铁路列车运行时产生的总噪声级由以上几种噪声叠加而成。在 不同的列车速度和不同的减振降噪措施下，上述各种噪声对总噪声级的 贡献呈动态变化。
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1.1 噪声源
声音是由物体振动产生的，通过声波传到人们的耳朵里。声波具有 能量，能量越大，声音越强。正常人刚能听到最小的声音叫作听阈，听 阈的声强为0 dB；人耳开始感到疼痛的声音叫作痛阈，痛阈的声强为 120 dB。
高速铁路具有高速、高架、电气化等特点，其辐射噪声与普通铁路 有所不同，主要体现在噪声源及辐射强度等方面。高速铁路噪声是由各 种不同类型的噪声组合而成的。按发生部位的不同，高速铁路噪声可分 为轮轨噪声、集电系统噪声、空气动力噪声和建筑物二次噪声等。
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1.1 噪声源
2.集电系统噪声
在列车运行过程中，集电系统产生的噪声主要有受电弓滑板 与接触线摩擦产生的噪声、受电弓高速运动时产生的空气动力噪 声、受电弓瞬间离线产生的火花和电弧放电噪声。
➢ （第1）一摩节擦噪声。
➢ （2）空气动力噪声。 ➢ （3）放电噪声。
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1.1 噪声源
1.轮轨噪声
所谓轮轨噪声，就是指轮轨系统相互作用而使车轮与轨道 部件产生振动所激发的噪声。目前，对于车轮与轨道哪个是主 要噪声源有三种观点：一是欧洲的研究认为是车轮；二是日本 的研究认为是轨道；三是认为轨道是轮轨噪声的主要噪声源， 车轮辐射的噪声次之，但车轮对总噪声的贡献也是不可忽略 的。
4.降低工作效率
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1.3 高速铁路噪声环境评价标准
不同国家不同发展阶段的高速铁路，在噪声水平控制技术上有很大 的差异。尤其是铁路噪声所受的影响颇多，在噪声产生和传播的过程 中，不同的线路结构、桥梁结构、建筑类型和布局以及不同的动车组等 均对噪声的大小及范围有很大影响。因此，确定噪声的控制标准是一项 比较复杂的任务。