嵌埋式軌道系統振動噪音之試驗與分析研究

高雄輕軌及淡海輕軌捷運為台灣第一次引進嵌埋式軌道系統，國內對此種軌道系統相關的分析、設計與施工經驗尚十分缺乏。輕軌捷運路線主要通過都會地區，振動與噪音問題為大家所關注的焦點，因此軌道系統之噪音與振動特性，將嚴重影響都會區居民對輕軌捷運的評價。為瞭解捷運車輛通過軌道系統引致結構振動及產生噪音對周圍環境之影響，本文建立一研究流程，採用數值方法進行模擬探討。整體數值分析模擬流程分為兩大部份：（1）列車移動載重振動反應分析；（2）振動輻射噪音分析。本研究參考高雄輕軌捷運設計藍圖建立嵌埋式軌道系統數值模型，首先以ANSYS有限元素分析軟體建構軌道系統模型，並進行動態移動載重分析，得到軌道結構整體動態歷時反應。第二階段將ANSYS建立之元素網格與分析結果資料匯入LMS Virtual.Lab，使用邊界元素法求解外部輻射聲場之聲壓分佈。為瞭解軌道系統數值模擬之準確性，本研究亦進行高雄輕軌捷運現場振動噪音試驗，量測列車通過時之振動速度與聲壓，並與數值分析模擬結果進行比對，確定軌道系統振動噪音分析技術之可行性。本文所得結果可提供未來軌道系統減少振動與降低噪音之設計參考。