Proceedings of Petersburg Transport University Proceedings of Petersburg Transport University Известия Петербургского университета путей сообщения 1815-588X 2658-6851 65785 10.20295/1815-588X-2023-2-433-440 Современные технологии - транспорту HIGH TECHNOLOGIES FOR TRANSPORT Современные технологии - транспорту Study of Mitigation of Vibrations and Re-Radiated Noise in Buildings Created by Railway Traffic Исследование смягчения вибраций и переизлученного шума в зданиях, создаваемых при движении железнодорожного транспорта Завьялов Алексей Борисович Zav'yalov Aleksey Borisovich Копытенкова Ольга Ивановна Kopytenkova Ol'ga Ivanovna

доктор медицинских наук;

doctor of medical sciences;

 Евстафьев Андрей Михайлович Evstaf'ev Andrey Mihaylovich evstam@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Saint-Petersburg Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation 20 06 2023 20 06 2023 20 2 433 440 20 06 2023 https://atjournal.ru/en/nauka/article/65785/view

Цель: Представить интегрированную методологию, которая позволит смоделировать всю среду, от источника вибрации до переизлученного шума внутри зданий. Провести краткий параметрический анализ для того, чтобы показать возможности данного подхода при оценке эффективности мер по смягчению последствий от вибрации и переизлученным шумом. Методы: Оценка уровня звукового давления, создаваемого в жилых отсеках в результате прохождения поезда; анализ связанной системы «поезд — путь — земля — конструкция»; решение акустической части задачи. Результаты: Рас- смотрена численная модель, основанная на подходе субструктурирования. Изучена мера по снижению уровня вибрации и переизлученного шума внутри здания, заключаемая в непрерывной системе «плавающая плита — путь», для которой были рассмотрены различные значения жесткости упругого мата под плитой. Установлено, что эффективность данной меры происходит от положительной комбинации двух существенных факторов: частотного содержания отклика и частоты среза, назначенной для каждого принятого решения. Практическая значимость: Представлена комплексная методика определения вибрации грунта и переизлученного шума, вызванного железнодорожным движением. Получена зависимость, что эффективность снижения уровня вибрации и переизлученного шума внутри здания будет выше, если применяется решение с малой частотой среза и отклик имеет наиболее значительное частотное содержание на высоких частотах.

Purpose: To present an integrated methodology that will model the entire environment, from the source of vibration to the re-radiated noise within buildings. Conduct a brief parametric analysis to show the potential of this approach in evaluating the effectiveness of mitigation measures for vibration and re-radiated noise. Methods: Estimate sound pressure levels generated in residential compartments as a result of train travel; analyze the coupled train-trail-ground-construction system; solve the acoustic part of the problem. Results: A numerical model based on the substructuring approach is considered. A measure to reduce the level of vibration and re-radiated noise inside the building has been studied, which consists in a continuous “floating slab-track” system, for which different values of the elastic mat stiffness under the slab have been considered. It has been found that the effectiveness of this measure comes from a positive combination of two essential factors: the frequency content of the response and the cutoff frequency assigned to each solution adopted. Practical significance: A comprehensive methodology for determining ground vibration and re-radiated noise caused by railway traffic is presented. The dependence is obtained, that the efficiency of reduction of vibration level and re-radiated noise inside the building, will be higher, if the solution with low cutoff frequency is applied and the response has the most significant frequency content at high frequencies.

 Вибрация переизлученный шум акустическая модель защита от переизлученного шума и вибрации жесткость упругого мата под плитой Vibration re-radiated noise acoustic model protection against re-radiated noise and vibration stiffness of the elastic mat under the slab

Леванчук А. В. Гигиеническое обоснование методов снижения акустической нагрузки в жилых помещениях / А. В. Леванчук, О. И. Копытенкова, Т. А. Афанасьева // Здоровье населения и среда обитания. - 2020. - № 10(331). - С. 46-51. Levanchuk A. V. Gigienicheskoe obosnovanie metodov snizheniya akusticheskoy nagruzki v zhilyh pomescheniyah / A. V. Levanchuk, O. I. Kopytenkova, T. A. Afanas'eva // Zdorov'e naseleniya i sreda obitaniya. - 2020. - № 10(331). - S. 46-51. Рябец В. В. Создание комфортной городской среды за счет обеспечения техносферной безопасности транспортных систем / В. В. Рябец // Техносферная и экологическая безопасность на транспорте: материалы VIII Международной научно-практической конференции. - СПб., 2022. - С. 114-117. Ryabec V. V. Sozdanie komfortnoy gorodskoy sredy za schet obespecheniya tehnosfernoy bezopasnosti transportnyh sistem / V. V. Ryabec // Tehnosfernaya i ekologicheskaya bezopasnost' na transporte: materialy VIII Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii. - SPb., 2022. - S. 114-117. Рябец В. В. Особенности оценки комфортности среды городских поселений с учетом виброакустического воздействия в зоне влияния транспортных железнодорожных узлов / В. В. Рябец, А. В. Леванчук // Вестник Евразийской науки. - 2021. - Т. 13. - № 6. Ryabec V. V. Osobennosti ocenki komfortnosti sredy gorodskih poseleniy s uchetom vibroakusticheskogo vozdeystviya v zone vliyaniya transportnyh zheleznodorozhnyh uzlov / V. V. Ryabec, A. V. Levanchuk // Vestnik Evraziyskoy nauki. - 2021. - T. 13. - № 6. Фиала П. Прогнозирование внутреннего шума в зданиях, создаваемого подземным железнодорожным движением / П. Фиала, Г. Дегранде // Журнал звука и вибрации. - № 293. - С. 680-690. Fiala P. Prognozirovanie vnutrennego shuma v zdaniyah, sozdavaemogo podzemnym zheleznodorozhnym dvizheniem / P. Fiala, G. Degrande // Zhurnal zvuka i vibracii. - № 293. - S. 680-690. Канонин Ю. Н. Травматизм на объектах железнодорожного транспорта / Ю. Н. Канонин // Охрана труда и техносферная безопасность на объектах промышленности, транспорта и социальных инфраструктур: сборник статей II Всероссийской научно-практической конференции. - Пермь, 2023. - С. 226-229. Kanonin Yu. N. Travmatizm na ob'ektah zheleznodorozhnogo transporta / Yu. N. Kanonin // Ohrana truda i tehnosfernaya bezopasnost' na ob'ektah promyshlennosti, transporta i social'nyh infrastruktur: sbornik statey II Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferencii. - Perm', 2023. - S. 226-229. Терловая Н. В. Технологические решения по минимизации шума и вибрации на железнодорожном транспорте / Н. В. Терловая, А. А. Ступак // Проблемы и перспективы формирования инфраструктуры экономики знаний: сборник статей. - М., 2018. - С. 177-181. Terlovaya N. V. Tehnologicheskie resheniya po minimizacii shuma i vibracii na zheleznodorozhnom transporte / N. V. Terlovaya, A. A. Stupak // Problemy i perspektivy formirovaniya infrastruktury ekonomiki znaniy: sbornik statey. - M., 2018. - S. 177-181. Иванов Н. И. Инженерная акустика. Теория и практика борьбы с шумом: учебник / Н. И. Иванов. - М., 2016. Ivanov N. I. Inzhenernaya akustika. Teoriya i praktika bor'by s shumom: uchebnik / N. I. Ivanov. - M., 2016. Рябец В. В. Перспективный метод снижения виброакустической нагрузки вдоль линейных объектов железнодорожного транспорта / В. В. Рябец, М. С. Овчаренко // Сборник трудов III Бетанкуровского международного форума. - 2021. - Т. 2. - С. 125-127. Ryabec V. V. Perspektivnyy metod snizheniya vibroakusticheskoy nagruzki vdol' lineynyh ob'ektov zheleznodorozhnogo transporta / V. V. Ryabec, M. S. Ovcharenko // Sbornik trudov III Betankurovskogo mezhdunarodnogo foruma. - 2021. - T. 2. - S. 125-127. Панова А. А. Влияние железнодорожного транспорта на здоровье человека / А. А. Панова, А. Ю. Ермачкова, И. Г. Захарова // Молодежная наука: вызовы и перспективы: материалы III Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых ученых. - Самара, 2020. - С. 341-343. Panova A. A. Vliyanie zheleznodorozhnogo transporta na zdorov'e cheloveka / A. A. Panova, A. Yu. Ermachkova, I. G. Zaharova // Molodezhnaya nauka: vyzovy i perspektivy: materialy III Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferencii studentov i molodyh uchenyh. - Samara, 2020. - S. 341-343. Акулова Е. А. Технология защиты зданий от вибрации / Е. А. Акулова // Инновационный потенциал развития общества: взгляд молодых ученых: сборник научных статей II Всероссийской конференции перспективных разработок. - М., 2021. - Т. 5. - С. 192-194. Akulova E. A. Tehnologiya zaschity zdaniy ot vibracii / E. A. Akulova // Innovacionnyy potencial razvitiya obschestva: vzglyad molodyh uchenyh: sbornik nauchnyh statey II Vserossiyskoy konferencii perspektivnyh razrabotok. - M., 2021. - T. 5. - S. 192-194.