减振降噪先进方法精品课件.pptx
隔而固（青岛）振动控制2013.06,轨道交通减振降噪技术创新与应用,公司简介 钢弹簧浮置板系统简介 轨道交通的环境振动预测与减振措施选用 钢弹簧浮置板减振效果评价 钢弹簧浮置板系统的应用与创新 新型减振降噪技术及应用 轨道交通减振降噪问题与展望,报告内容,G E R B 隔而固集团 （成立于 1908),国际上振动控制领域技术实力最强的专业技术公司,主要业务领域: 工业设备 发电设备轨道交通桥梁与建筑 船舶及运载工具服务范围：技术咨询, 方案设计,静动力学计算,施工图设计隔振器制造、安装、振动测试,核心业务: 设备和结构的振动控制,建筑TMD阻尼减振,道床隔振,建筑浮置隔振,火电、核电主机隔振,工业设备隔振,钢弹簧浮置板系统简介,轨道交通振动与噪声的产生与传播,地下线,地面线,轮轨振动,隧道结构,土壤,建筑基础,一次噪声,轮轨振动,建筑振动,二次噪声,高架线,一次噪声,轮轨振动,桥梁振动,二次噪声,轨道隔振：建筑振动及二次噪声,声屏障、阻尼轮轨等：一次噪声,隔振原理力学模型与解析,单质量单自由度振动系统微分方程 ：,固有频率 ：,调谐比 ：,阻尼比 ：,传递函数：,传递损失：,弹性隔振与阻尼抑振,钢弹簧浮置板隔振轨道结构又称质量-弹簧系统，其基本原理质量-弹簧系统固有振动频率远低于激振频率,动态激励100%,惯性力95%,隔振效率95%,FR(t),传递力5%,F(t),m,FR(t),钢弹簧浮置板系统由隔而固公司原创发明!,钢弹簧隔振器,浮置板,间隙,盾构区间内钢弹簧浮置板道床,浮置板安装过程,Lifting Procedure,钢弹簧浮置板隔振器的耐久性设计及试验,外套筒疲劳试验,弹簧和壳体均采用现代疲劳理论设计并验证,弹簧300万次疲劳实验,在铁科院进行疲劳试验,钢弹簧浮置板道床板的设计及试验,某钢弹簧浮置板断面,动力分析Calculation of the slab natural frequencies and eigenmodes,一阶级模态,二阶模态,静力分析,Calculation of -Plate sectional forces -Rail stresses and rail tangent angle -Dowel shear force -Spring deflections -Slab deflection curveProof ofRequired reinforcementPunching force at element locationsShear dowelRailSpring stresses,Maximum slab deflection 最大变形工况,2.轨道交通的环境振动预测与减振措施的选用,古建筑的振动限值,GB/T 50452-2008 古建筑防工业振动技术规范,Wn/ 08.04.2004,bersicht Messorte（测试位置简图）,Linie 4 （4号线）7.5 Hz MFS（浮置板）6.0 Hz MFS （浮置板）,Linie 10 (10号线)7.5 Hz MFS (浮置板),Zuknftige Linie 8Bohrlochmessungen(规划8号线，测试孔试验),Wn/ 08.04.2004,测试团队,测试时间: 2010年元月人员： 20 人,Wn/ 08.04.2004,Ca. 6.000 m Kabel (电缆)8 Geophone (速度传感器)6 Beschleunigungssensoren (加速度传感器)4 Kraftsensoren (力传感器),测试器材一部分6km电线！,Wn/ 08.04.2004,振动波的传播原理,Wn/ 08.04.2004,隧道的速度导纳,Ohne MFS（无浮置板）,Mit MFS （有浮置板）,Wn/ 08.04.2004,20 m,深孔脉冲激励模拟轨顶振动土壤振动传递特性,深孔脉冲激励模拟轨顶振动土壤振动传递特性,长20米的脉冲激励杆,Wn/ 08.04.2004,土壤的传递特性,Wn/ 08.04.2004,考虑线激励源的叠加修正,Wn/ 08.04.2004,GERB FST,FF,已运行线路测试4号线测试,Wn/ 08.04.2004,Einfgedmmung (7,5 Hz, Tbbing Tunnel)插入损失预测（7.5Hz，盾构隧道）,Wn/ 08.04.2004,Ergebnis der Prognoseberechnung:Einhaltung der Grenzwerte durch 8 Hz MFS预测计算的结果：采用8Hz的浮置板可满足限值要求,Wn/ 08.04.2004,主要结果,测试了4号线和10号线的振动幅射,测试土壤的传递函数-测试孔试验,确定浮置板的固有频率,结论：测试预测结果表明，采用低频钢弹簧浮置板，隧道不必深挖，对人员和敏感建筑都不会有影响。,轨道交通减振措施选用,环境振动与噪声的评价标准及限值, 标准物理量、测点位置（方向）、计权、标称值,古建筑GB/T 50452-2008,精密设备,地面环境振动GB10070-88,常见减振降噪措施比较,波磨的产生原始轨道不平顺是诱因；初始缺陷加速波磨的形成； 重缺陷高频振动短波；轻缺陷、低频周期长波；初始波长将衰减消失，特征波长将稳定；负面效应：车内振动、噪声影响大；对轮轨动力影响大；隔振效果迅速降低，甚至放大；,国内现状调查：钢弹簧浮置板没有一例发生非正常波磨。,行业难题钢轨波磨不可不防！,钢弹簧浮置板隔振地段波磨情况调查,国内运行66km，最早运行时间9年，均无波磨国内小曲线半径350米，累计里程2650m，最早运行时间9年，均无波磨国外运行20km，最小曲线半径206米，运行时间16年，均无波磨全国2处很短地段初始异常波磨打磨后均消失,3.钢弹簧浮置板减振效果评价,插入损失同点有无隔振措施: 垂向Z振级 同条件工况下(隧道,道床断面,线路,车辆,速度等)的比较保护目标处的振动因受传递路径介质的影响而具有较大的不确定性，要靠多统计；对于国内情况，做到1825dB就很好了。地面 vs 隧道壁，盾构 vs 马蹄形,传递损失隔振器上下固有频率越低越好；参振质量越大越好；与土壤等情况基本无关，测试比较准；钢弹簧浮置板可达35dB。,传递损失与插入损失,传递损失理论曲线,5 Hz, D= 4%,16 Hz, D=8%,30 Hz, D= 10%,Steel spring system Elastomeric strip system Elastomeric pad system,案例：上海地铁4号线隧道内振动实测,上海地铁4号线-安装有钢弹簧浮置板地段的道床及隧道壁结构振动特性实测VS上海地铁4号线普通地段的道床及隧道壁结构振动特性实测同济大学测试,隧道浮置板地段加速度传感器布置图,圆形隧道埋入式长轨枕(普通)地段加速度传感器布置,隧道浮置板地段1/3倍频程振动加速度级,隧道壁振动加速度级对比,普通地段,钢弹簧浮置板地段,从上图可以看出，钢弹簧浮置板地段的浮置板道床隧道壁的传递损失可达3050dB；而普通地段的整体道床 隧道壁的传递损失最大约为10dB；从上表可以看出，钢弹簧浮置板地段隧道壁的平均振级为65.4dB,而普通地段隧道壁的振动达83.8dB，说明钢弹簧浮置板的插入损失为19.8dB；,案例说明：上海地铁4号线高架桥振动实测,上海地铁4号线-安装有钢弹簧浮置板地段的道床及桥梁振动特性实测VS上海地铁4号线普通地段的道床及桥梁振动特性实测同济大学测试,图1 高架浮置板地段加速度传感器布置图,图2 高架弹性支承块地段加速度传感器布置图,道床面和桥面振动加速度级对比,弹性支承块地段,钢弹簧浮置板地段,上海地铁4号线高架桥振动实测,上海地铁4号线高架桥下噪声实测,高架浮置板钢桥下噪声测点（四川北路）,高架普通地段钢桥下噪声测点（宝山路）,4.钢弹簧浮置板系统的应用与创新,第一个轨道高等级减振项目来之不易：北京地铁西直门交通枢纽13号线车站和指挥中心在国内首次采用钢弹簧侧置式浮置板及桥下隔振支座,高架轻轨穿越指挥中心地段采用桥下隔振支座,韩国首尔釜山高速铁路天安车站,韩国首尔釜山高速铁路天安车站,无隔振：8595dBA隔振： 55dBA,写字楼、酒店,TGV 高速列车以300km/h的速度从4楼高档物业屋顶飞驰而过,韩国汉城-釜山高速铁路天安站外侧两股道用于停靠，中间两股道通过高速列车,上海地铁明珠线二期首次在5.2m盾构内采用钢弹簧浮置板,在道岔上上的应用广州地铁3号线，国内首次,上海地铁6号线在槽形梁采用钢弹簧浮置板全球首例,广州地铁4号线全球首次在直线电机上采用钢弹簧浮置板,上海地铁4号线高架首次在国内采用桥上钢弹簧浮置板也是全球首例列车经过时噪声低于最小背景噪声（靠听觉无法无察觉,部分中外运营浮置道床业绩表,国外运营里程数：约22km国内运营里程数：约60km16个城市（运营建设中）,快速施工工法预制龙骨整体吊装工法,钢筋笼,钢筋笼吊装,结合倾斜基底技术 施工速度从传统的 5-6m/天提高 到平均40m/天 第一次应用:上海7号线目前已成为主流工法,快速施工工法预制短板节段拼装,快速施工工法预制短板节段拼装技术,地面安装试验,快速施工工法预制短板,结合倾斜基底技术 施工速度，进一步提高到 50m/天 70m/天，平均60m/天也为老线改造创造条件 第一次应用:上海10号线,新型减振降噪技术在轨道交通中的应用,有碴轨道CAP桥面防护轻型垫层,已经竣工：金山铁路黄浦江特大桥；金山铁路春申特大桥；金山铁路中运河桥； 新港江北铁路滠水河桥。,铁路桥梁AP防滑垫板,科而泰引进消化吸收德国技术，再创新产品，与中铁第四设计院集团合作，国内首创在铁路桥梁采用CAP粘着联结防滑垫层技术，减轻桥梁自重、降低造价，施工维护方便，为解决正交异性钢桥面病害顽疾，提供了最新途径。,相关专利2项其中发明专利1项,有碴轨道CAP桥面防护轻质垫层预制盖板,“谐通”轨道减振扣件,通过设置导向组件和垂向支承元件，分别实现钢轨的和几何定位和垂向隔振承载，使垂向保持高弹性、高效减振的同时，钢轨的几何状态在横向长期稳定，抗偏摆刚度是国标的数倍，提高行车的安全性和舒适性。 可以容纳迷宫式约束降噪板，减振降噪 已通过铁科院试验 将有助于减缓波磨形成和发展,已申请国内专利6项申请PCT国际专利2项,预复合约束阻尼板A（通长）,单层约束阻尼 vs 迷宫式约束阻尼,单层约束阻尼钢轨：阻尼面积有限粘结强度不牢、易脱落,迷宫式约束阻尼钢轨：阻尼面积增大3倍以上阻尼力力矩增大10倍以上高强度胶粘结不会脱落各板互锁、安全可靠,北京地铁古城车辆段,北京地铁13号线,上海地铁10号线,迷宫式约束阻尼轮轨技术工程应用,上海地铁3号线,上海南站,北京铁科院环线,上海地铁10号线吴中路车辆段,试车线紧邻某住宅小区,吴中路停车场,上海地铁10号线吴中路车辆段曲线段安装了2000线延米迷宫式约束阻尼板,上海地铁10号线车辆段采用我迷宫式约束阻尼降噪板专利技术,普通50轨.mpg,50轨同点粘贴后.mpg,噪声测试-上海10号线吴中路车辆段(2km),曲线段阻尼钢轨(50D)相对于普通轨(50P)降噪效果,dB(A),钢弹簧浮置板和迷宫式约束阻尼降噪板荣获2011年度国家科技进步二等奖,参与国家和行业标准建设 国家标准 隔振设计规范 建设部标准 建筑消能阻尼器 建设部规范 隔震设计规程 北京地铁标准钢弹簧浮置板 国家标准 建筑振动控制值 正在主编建设部标准： 大跨度结构振动控制 屈曲约束支撑应用技术规程 正在参编国家标准： 工业建筑扰力规范,轨道交通振动与噪声控制问题及展望,商务运作型企业出现、改变重视技术的好传统急需性价比更高的技术和相应技术规范减振效果评定验收与合同挂钩各种减振技术的合理应用、全周期性价比统一的预测、设计、测试标准波磨问题新技术的准入坚持安全第一、技术质量第一坚持自主创新、为客户提供价值,81,写在最后,成功的基础在于好的学习习惯The foundation of success lies in good habits,结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best, Failure Is Great, So DonT Give Up, Stick To The End演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日,
