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随着城市化的快速推进,城区土地资源稀缺。对城区铁路站场及其邻近区域进行上盖物业开发,可最大程度节约、集约利用铁路用地。铁路列车经过时产生的振动可通过轨道和土层传递至上盖建筑,对上盖建筑产生环境振动和室内二次结构噪声污染,是铁路上盖建筑开发的环境制约因素。铁路行业现有模型只能预测铁路对建筑地面一层的环境振动影响,且目前尚无预测铁路对上盖建筑二次结构噪声影响的模型。因此,有必要研究铁路列车对上盖建筑环境振动及室内二次结构噪声影响,分析论证可行的隔振措施及其效果,开发可预测铁路对上盖建筑不同楼层环境振动和二次结构噪声影响的模型。本文结合国内首个拟开发铁路上盖住宅项目,利用拟开发项目实地采样的铁路列车钢轨铅垂向振动加速度时程数据,获得列车竖向振动荷载(轮轨力)。在此基础上,采用仿真软件建立模型,在结合实测结果对仿真方法合理性进行验证基础上,定量研究了上盖平台(转换层)厚度和离地高度、上盖住宅建筑结构和高度等因素对上盖建筑室内环境振动和二次结构噪声的影响,建立了铁路上盖建筑环境振动及室内二次结构噪声影响预测模型。同时,对混凝土排桩和隔振沟等措施的隔振效果进行了仿真研究。研究成果可为铁路对上盖建筑环境振动和二次结构噪声防治提供理论和技术依据。主要研究结论如下:(1)上盖住宅不同楼层楼板中央铅垂向最大Z振级(简称不同楼层VLZmax)随楼层升高而增加。框架结构的多层、小高层和高层住宅不同楼层VLZmax分别比剪力墙结构高0.1~4.4dB、0~3.8dB、0.1~5.1dB;上盖平台厚度每增加0.5m,多层住宅、小高层住宅和高层住宅不同楼层VLZmax分别减少0.4~3.0dB、1.3~3.3dB和0.1~3.4dB;上盖平台离地高度每增加4m,多层住宅、小高层住宅和高层住宅不同楼层VLZmax分别增加0.1~0.5dB、0.1~0.9dB和0.3~0.9dB。结合本研究仿真结果,通过引入上盖平台厚度和离地高度修正、楼层修正和建筑结构修正,对铁路行业现有振动预测模型进行了改进,改进模型可预测位于上盖平台上方建筑各楼层VLZmax。(2)对于框架结构的多层、小高层和高层住宅,其室内高于地面1.2m处二次噪声最大等效连续A声级(Amax)按楼层取平均后的值(?Amax)分别比剪力墙结构高4.4dB、6.0dB和7.6dB;上盖平台厚度每增加0.5m,多层住宅、小高层住宅和高层住宅?Amax分别降低1.5~2.3dB、2.2~2.8dB和1.8~3.6dB;上盖平台离地高度每增加4m,多层住宅、小高层住宅和高层住宅?Amax分别增加0.4~1.9dB、0.5~2.0dB和0.2~1.5dB。利用铁路行业现有振动预测模型,预测上盖建筑正下方地面VLZmax,根据本研究中仿真确定的地面各1/3倍频带振动加速度级与VLZmax之差值、地面各1/3倍频带振动速度级与振动加速度级之差值以及上盖平台上方建筑不同楼层与地面层室内二次结构噪声Amax之差值,引入相应修正项,建立了可预测上盖平台上方建筑不同楼层Amax的预测模型。(3)上盖住宅中心与铁路中心线间距为16.5m时,在两者中间设置直径均为0.5m深分别为6m、12m和24m的混凝土单排桩,其对框架结构多层住宅不同楼层VLZmax的插入损失分别为0.1~1.9dB、0.4~2.2dB和1.2~2.7dB。与深24m单排桩相比,设置排间距为0.5m的24m深混凝土双排桩后,不同楼层VLZmax插入损失可增加1.6~2.8dB。若将混凝土单排桩改为深分别为3m、4.5m和6m的空沟,不同楼层VLZmax的插入损失分别为-1.1~0.7dB、0.6~2.2dB和1.5~4.2dB,若在沟内进一步填充混凝土或泡沫塑料,与空沟时相比,不同楼层VLZmax的插入损失下降1.9~2.9dB和0.5~0.6dB。