从Eurodyn2017会议看交通环境振动的发展现况

在土木工程领域，轨道交通环境振动算是相对小众的研究方向，国际上主要研究群体集中在欧洲、日本和中国。国际上该领域的学术会议并不多，较为成规模的是东亚地区（以大陆为主）的环境振动系列会议（ISEV），另一个即是欧洲结构动力学系列会议（Eurodyn）下设有较成规模的交通振动分会场，其余会议多是声学、铁道工程和岩土工程等领域，参会同行人数相对较少。

第十届欧洲结构动力学会议（Eurodyn2017）于本年度9月10-14日在意大利罗马大学召开。笔者参与了为期两天的交通振动分会场报告讨论及交流，并阅读了本次会议的投稿文章。仅以拙笔拙见就本次会议上各国学者研究内容及研究热点做初浅分析。

本次与交通环境振动为主题的报告共安排33场（少数报告演讲者未出席会议），分布在“交通振动”、“振动控制”、“土结相互作用”、“移动荷载问题”等几个分会场。从报告数量上看，比利时和中国为4，丹麦和法国为3。从地区分布上看，亚洲投稿和参会相对较少，仅8场报告，毕竟是欧洲的主场，因此以下评述中的发展现况不能完全反应亚洲地区的情况。

从发文单位来看，投稿单位较为分散，绝大多数科研院所只投稿了1篇文章，这也与部分议题主席对同一单位同一母体摘要内容的控制有关。发文单位最多的为比利时鲁汶大学和北京交通大学，为轨道交通环境振动欧洲和亚洲的主力，均为4篇。此外，发文超过1篇的单位还有：丹麦奥尔堡大学（3篇）、波兰克拉科夫理工大学（2篇）、挪威岩土工程研究所（2篇）、中国铁道科学研究院（2篇，未派人员参会）。其中，挪威岩土工程研究所是土动力学和交通环境振动的老牌科研单位；而丹麦奥尔堡大学此前主要是在弹性动力学、土动力学和结构动力学方面从事理论模型研究，本次会议的投稿集中涉及了交通振动的应用研究领域；而波兰院校在该领域的论文此前鲜有见到，从其研究论文的涉及内容和综述来看，应该与波兰发展轨道交通的规划有关。

从论文涉及的交通振源类型来看，最多的是地面客运列车（包括常速、高速）、为12篇，其次是地下铁道振源、为4篇，讨论路面公交振源的有3篇，讨论有关电车的有1篇，其余另有约一半的论文并没有特定的交通振源类型作为背景依托。

从研究内容上看，讨论减隔振问题和轨道动力学的文章最多，分别有7篇；其次是讨论振动响应分析、振源特性和预测模型及方法。减隔振的7篇文章中，4篇涉及到传播路径隔振，3篇涉及到振源及轨道减振，没有涉及建筑被动隔振的文章。

首先谈谈传播路径隔振，论文涉及传播路径隔振的种类包括排桩、多排连续墙和地面堆载三种。仅从隔振方法和研究方法上，与过去几年的研究相比没有实质性飞跃。基于数值计算，两排墙效果略优于单排墙的结论似乎也是情理之中的。

比利时鲁汶大学 Van hoorickx et al 

地面堆载的方法是解决地表振源、在传播路径上改变阻抗提出的一种方法，该方法在欧盟资助的RIVAS项目中通过数值计算和现场测试给出了较为详细的解答。本次会议有一篇从理论上讨论该方法的文章，有些新意。

阿联酋扎耶德大学 Peplow et al

此外，铁科院的一篇文章通过数值计算讨论了多排桩的隔振效果。多排桩或周期性排桩的理论和应用是近年来北京交大和铁科院一直在做的研究，目前国外同行较少对此进行深入分析，该方法的应用效果以及形成成套的设计优化理论体系仍需要进一步完善。

中国铁道科学研究院 Zhang et al

轨道振源减振，会议有两个报告都涉及到了梯形轨枕。其中，北京交通大学利用浮置梯轨研究了预载质量对轨道减振效果的影响。而日本铁道研究所则汇报了有砟梯轨的减振效果研究。在环境振动领域，日本学者一如日本其它领域一样，较少在英文国际期刊上系统公布其研究成果。此次的汇报从室内试验、数值计算、现场测试等多个方面研究有砟梯轨，仍然体现了日本人以实验为依托的研究风格以及细致的研究条例。总体结论上看，有砟梯轨仍然在低频段有其独特的减振优势，这和我国在广州地铁有砟梯轨测试的结论是一致的。

北京交通大学 Ma et al

日本铁道技术研究所 Watanabe et al

日本铁道技术研究所有砟梯轨减振性能汇报ppt

在振源特性研究方面，北京交通大学汇报了曲线段车轨耦合模型的研究进展，将周期性理论应用于求解曲线轨道动力响应的原创性方法得到与会专家的广泛关注，被分会主席Degrande教授誉为分会报告中“最具吸引力”的研究。

北京交通大学Du et al

北京交通大学杜林林博士作报告

在预测模型和方法的研究上，比利时鲁汶大学和葡萄牙波尔多大学依旧发挥了欧洲在该领域创新示范作用。针对2.5D模型和周期性模型难以考虑轨道刚度纵向渐变和突变的问题，比利时鲁汶大学提出了一种基于波分析技术的分析多个耦合周期结构的方法。

比利时鲁汶大学Germonpre et al

比利时鲁汶大学Lombaert教授做报告及ppt

葡萄牙波尔多大学提出了一个预测建筑振动和二次噪声的模型。模型基于子结构法，考虑整个传播链的全部子系统，利用2.5D有限元法模拟轨道-地层-建筑系统，利用2.5DFEM-MFS（Method of Fundamental Solution）耦合法模拟二次噪声.

葡萄牙波尔多大学Colaço et al

 葡萄牙波尔多大学PPT

 交通引起建筑室内振动和噪声问题也同样受到其它学者关注，包括探索室内噪声与振动规律以及建立相应的振动模型、声振耦合模型等。但室内振动评价时，各个国家仍存在指标接口的问题，比如我国VLzmax和VLmax仍无法与欧洲三种主流指标对接，而波兰国内采用的WODB指标也是国际上较为陌生的。

波兰克拉科夫理工大学 Koziol et al

国材料与测试研究所Auersch博士做报告及PPT

瑞典隆德大学Persson et al

本次会议的其它论文，还较为集中的反映出三个研究点和特征。

其一，是基于实测的混合预测方法进一步受到各国的重视。越来越多的学者已经意识到实测的传递函数要远远优于过度简化的理论模型。

西班牙SENER Ingenieria y Sistemas, Sole & Huguenet et al

其二，是完美匹配层（PML）法的广泛应用。这应该是继无限元法外近年来逐渐流行的截断边界处理的趋势，就本次会议来看，欧洲各国已较少采用粘弹性、弹性、粘性边界来处理环境振动边界问题。

其三，是研究轨枕吊空、局部损伤、刚度局部变化等因素对环境振动影响。尽管停留在模型计算和过度简化上，但显然这一问题也受到关注。

伊朗科技大学Esmaeili et al

挪威岩土工程研究所 Kaynia et al