一、研究背景

近年来，人们通过对空气动力学、动力技术、工程材料等领域的不断深入研究，获得了诸多重要研究成果，并将相关研究成果及技术大规模的应用到高速铁路的建设当中，使得铁路的运行速度得以大幅度提高。随着高速铁路建设的飞速发展，高速铁路在给人们的生产和生活带来快捷、显著的经济及社会效益的同时，也对环境造成了消极的影响。而这其中，最大的影响莫过于高速铁路列车运行时引起的环境振动问题，甚至已经有人将环境振动列为”第七大污染”。

高速铁路列车引起的振动会对周边环境产生重大的影响：（1）会引起轨道承台的不均匀沉降问题，如果沉降量比较小的话会引起乘客的不舒适感，如果不均匀沉降量过大则会严重危害列车的行车安全，造成惨痛的人员和财产损失；（2）高速铁路线路两旁有时会有建筑物的出现，引起的振动会对建筑物的稳定造成影响，尤其是对于一些古建筑的影响更为严重，同时也会对楼内居民产生不舒适的感觉；（3）高速铁路列车引起的振动会导致精密仪器、设备读数不准，精度下降，降低仪器的使用寿命，甚至使仪器设备无法正常工作。有资料显示，在台湾，台北到高雄的高速铁路线路，列车引起的振动对台湾南部的一个科学园区的精密仪器产生了不良影响，在当时引起了国内外许多专家学者的广泛关注。

二、研究目的及意义

高速铁路在人们的日常生活中占有越来越重要的地位，高速铁路引发的环境振动问题会对人们的生活、乘车环境、乘车舒适感产生显著的影响。因此合理的降低高速铁路运行的环境振动问题是解决以上问题的关键。通过对高速铁路的振动研究，可以了解振动的产生方式、作用机理、传播途径，并找出合理的解决方法。

对高速铁路列车引起的环境振动问题进行深入研究，有助于：（1）了解振动的产生机理，即列车如何引起环境振动；（2）掌握振动的衰减规律，并寻找合适的方法阻断振动波的传播，减少振动引起的二次灾害；（3）通过对振动方式的分析，可以减轻我们国家大规模出现的轨道承台的不均匀沉降，提高列车运行平稳性，增加行车安全度；（4）降低轨道设施的疲劳破坏的可能性。

三、国内外研究进展

高速铁路列车引起的环境振动的作用机理可以进一步理解为高速铁路列车在运行时，会对轨道产生冲击型荷载，该荷载会引起列车车体以及轨道结构的振动，通过轨道结构的振动，并经由高架桥梁、隧道等土工建筑物将振动传递至周围的地层，进而通过岩土介质向四周进行传播，进一步引发周围建筑物的二次振动。

国内外众多学者通过对高速铁路列车引起的振动问题的观察和研究，着重研究了一下四个方面的内容：（1）列车引起的振动的震源强度；（2）振动的传播衰减规律；（3）列车引起的地面振动的规律；（4）寻找减少高速铁路列车引起的振动的危害的可行性措施。

研究高铁的振动问题，首先需要从列车引起的震源的强度问题进行分析。通常情况下，铁路振动源强度采用列车通过时段参考受振点的最大Z振级VLzmax表示。尽管VLzmax不能完全反映真实的振动能量大小，但是最能反映人体受振动的干扰程度。为了更加真是的反映振源强度，通常还引入累计百分Z振级VLz10和等效连续Z振级VLzeq【1】。