[發(fā)明專利]一種城市軌道交通環(huán)境振動的計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710206784.7
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN107038339B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設計）人: 施衛(wèi)星;謝志行;拜立崗;章儀青;劉念;王梁坤
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

1.一種城市軌道交通環(huán)境振動的計算方法，用于對應的城市軌道交通環(huán)境振動進行統(tǒng)一計算，其特征在于，所述方法包括下列步驟：

1)測量軌道交通環(huán)境的實際振動加速度時程a(j)，通過傅里葉變換，計算得到1/3倍頻程不同中心頻率處的加速度有效值a_ri；

2)根據(jù)步驟1)得到的加速度有效值a_ri，進行振級計算，得到城市軌道交通環(huán)境的分頻加速度振級、Z振級、分頻計權加速度振級和豎向四次方振動劑量值；具體展開為：

21)根據(jù)步驟1)得到的加速度有效值a_ri，計算得到振動計權加速度值a_wi；

22)根據(jù)步驟21)計算得到的振動計權加速度值a_wi，計算得到分頻加速度振級VAL或分頻計權加速度振級VAL'；

23)根據(jù)步驟22)得到的分頻加速度振級VAL，計算得到Z振級VL_z，Z振級VL_z的計算表達式為：

其中，W_i為1/3倍頻程第i段對應的分貝計權因子；

24)根據(jù)步驟21)計算得到的振動計權加速度值a_wi，計算得到豎向四次方振動劑量值VDV_z；

3)將步驟2)中得到的分頻加速度振級、Z振級、分頻計權加速度振級和豎向四次方振動劑量值進行可視化展示。

2.根據(jù)權利要求1所述的城市軌道交通環(huán)境振動的計算方法，其特征在于，所述步驟1)具體為：

11)測量軌道交通環(huán)境的實際振動加速度時程a(j)，其中j＝1,2,3,...,N，N為采樣數(shù)據(jù)的點數(shù)；

12)通過快速傅里葉變換，將步驟11)測量的實際振動加速度時程a(j)變換至頻域內(nèi)，計算頻域內(nèi)各頻率點處的幅值|A_i(j)|；

13)根據(jù)步驟12)中得到的幅值|A_i(j)|，計算得到1/3倍頻程不同中心頻率處的加速度有效值a_ri。

3.根據(jù)權利要求2所述的城市軌道交通環(huán)境振動的計算方法，其特征在于，所述步驟13)具體為：

131)判斷步驟1)測量的實際振動加速度時程a(j)是否為離散值，若是則進入步驟132)，若否則進入步驟133)；

132)直接根據(jù)頻域內(nèi)各頻率點處的幅值|A_i(j)|進行計算，得到1/3倍頻程不同中心頻率處的加速度有效值a_ri；

133)對步驟12)中得到的幅值進行傅里葉逆變換，得到各頻帶的振動加速度時程a_i(j)，根據(jù)a_i(j)的值計算得到1/3倍頻程不同中心頻率處的加速度有效值a_ri。

4.根據(jù)權利要求3所述的城市軌道交通環(huán)境振動的計算方法，其特征在于，所述步驟132)具體為：

其中，A_imax為A_i(j)在1/3倍頻程所對應頻段的幅值譜的最大幅值，f為相應的頻率。

5.根據(jù)權利要求1所述的城市軌道交通環(huán)境振動的計算方法，其特征在于，步驟1)中，根據(jù)a_i(j)的值計算得到1/3倍頻程不同中心頻率處的加速度有效值a_ri具體為：

6.根據(jù)權利要求1所述的城市軌道交通環(huán)境振動的計算方法，其特征在于，所述振動計權加速度值a_wi具體為：

a_wi＝a_ri·W_ik；

其中，W_ik為1/3倍頻程第i段對應的加速度計權因子。

7.根據(jù)權利要求1所述的城市軌道交通環(huán)境振動的計算方法，其特征在于，所述分頻加速度振級VAL具體為：

所述分頻計權加速度振級VAL'具體為：

其中，a₀為基準加速度值。

8.根據(jù)權利要求1所述的城市軌道交通環(huán)境振動的計算方法，其特征在于，所述豎向四次方振動劑量值VDV_z具體為：