Page 112 - 《振动工程学报》2026年第2期

428 振 动 工 程 学 报 第 39 卷

道路
测试区域 道路

停车场
道 车站
路 54 m 车站
地铁中心线
测试区域 测试区域
41 m
地铁中心线 22 m 地铁中心线
41 m
70 m
25 m
(a) 工况一 (b) 工况二 (c) 工况三
(a) Working condition 1 (b) Working condition 2 (c) Working condition 3

图 5 测试工况示意图
Fig. 5 Schematic diagrams of test conditions
异等原因引起的。这也反映出了多车次振动提取对

振动评价的必要性。

2.2.2 振动频率
为对比不同工况下近地铁、远地铁测点在地铁
运行时段环境振动的频率特征。均采用 30 s 窗口提
取各测点 车次的地铁运行致环境振动时程，并采
10
图 6 现场测试场景与布置
用快速傅里叶变换 (FFT) 得到加速度频谱。图 7 为
Fig. 6 Scene and arrangement of on-site testing
各测点 10 车次的加速度频谱，从图中可以看出工况

表 2 加速度传感器参数 一、三主要为 50 Hz 以上的高频成分，工况二的主频
Tab. 2 Parameters of acceleration sensor 带则为 20~60 Hz。并且远地铁测点相比于近地铁测

型号 量程 灵敏度 采样频率 点高频成分发生明显衰减。
991B 3.5 gal 370 mV·s /m 1000 Hz 0.08 0.08
2
幅值 / (m·s −2 ) 0.04 幅值 / (m·s −2 ) 0.04
0.06 0.06
表 3 测试工况汇总
Tab. 3 Summary of testing conditions 0.02 0.02
0 0
总测试时长 总过车数 时程数 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100
频率 / Hz 频率 / Hz
工况一 2 h 56 min 55 125 (a) A1测点 (b) A2测点
工况二 3 h 13 min 67 10 0.024 (a) A1 measuring point 0.016 (b) A2 measuring point
幅值 / (m·s −2 ) 0.012 幅值 / (m·s −2 ) 0.008
工况三 1 h 33 22 0.018 0.012

表 4 不同车次加速度峰值差异 0.006 0.004
Tab. 4 Difference in peak acceleration of different subway 0 0 20 40 60 80 100 0 0 20 40 60 80 100
频率 / Hz 频率 / Hz
train (c) B1测点 (d) B2测点

(c) B1 measuring point (d) B2 measuring point
peak
a max / a peak / 均值 µ/ 标准差 σ/ CV/ 0.12 0.012
min
−2
−2
( m·s ) ( m·s ) ( m·s ) ( m·s ) % 0.09 0.009
−2
−2
A1 0.173 0.037 0.094 0.045 47.7 幅值 / (m·s −2 ) 0.06 幅值 / (m·s −2 ) 0.006
工况一 0.03 0.003
A2 0.023 0.008 0.014 0.005 34.5 0 0
B1 0.046 0.010 0.022 0.007 46.0 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100
工况二 频率 / Hz 频率 / Hz
B2 0.023 0.005 0.014 0.016 73.7
(e) C1测点 (f) C2测点
C1 0.233 0.027 0.140 0.053 37.9 (e) C1 measuring point (f) C2 measuring point
工况三
C2 0.046 0.003 0.019 0.011 56.9
图 7 各测点 10 车次地铁运行振动频谱
随着测点距轨道中心线距离增大，加速度峰值明显 Fig. 7 Subway running vibration spectrum of each measuring
point on 10 trains
下降。此外各测点变异系数 CV 均大于 30%，说明不
同车次间地面竖向加速度峰值的差异较大，表现出 分 别 采 用 频 谱 以及 1/3 倍 频 程 分 频 加 速 度 级
明显的离散性。由于测试过程中，测点的位置与场 VAL对比有无地铁运行时段环境振动的频率特征：
地环境等条件均不会发生变化，因此不同车次间振 ( a rms )
f i
VAL = 20lg （7）
动峰值的离散性是由列车运行速度、轮轨情况的差 a 0