高速铁路桥上全封闭声屏障降噪效果研究

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1、国内图书分类号：TU112.59+4;U238密级：公开国际图书分类号：625.1西南交通大学研究生学位论文高速铁路桥上全封闭声屏障降噪效果研究【基金资助：国家自然科学基金（51378429、51778534）】年级二O一五级姓名杨得旺申请学位级别工学硕士专业桥梁与隧道工程指导老师李小珍教授二O一八年五月ClassifiedIndex:TU112.59+4;U238U.D.C:625.1SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisSTUDYONNOISEREDUCTIONEFFECTOFFULLY-ENCLOSED

2、NOISEBARRIERONHIGH-SPEEDRAILWAYBRIDGE【SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(GrantNo.51378429、51778534)】Grade:2015Candidate:YangDewangAcademicDegreeAppliedfor:MasterDegreeSpeciality:Bridge&TunnelEngineeringSupervisor:Prof.LiXiaozhenMay,2018西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解

3、学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密□，在年解密后适用本授权书；2．不保密□，使用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导老师签名：日期：日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：（1）开展了高速铁路全封闭声屏障足尺模型声学试验研究。分别对自由场地、金属吸声板声屏障、

4、混凝土声屏障3种情况进行声学测试，声源采用扬声器播放粉红噪声和实测高速列车声源。根据试验结果，从声屏障内部混响效应、降噪量、插入损失三方面对比分析了两种声屏障降噪特性的差异。（2）基于统计能量法基本理论，建立了全封闭声屏障SEA预测模型。解决了等效列车声源激励施加方式、单元板隔声量、声腔内损耗因子等关键问题。分别计算分析了列车声源激励下全封闭金属吸声板声屏障、全封闭混凝土声屏障梁侧声场分布以及插入损失，并探讨了影响声屏障降噪效果的重要参数。（3）基于列车-轨道耦合振动分析理论、有限元-边界元法建立了桥梁-声屏障二次结构噪声预测模型。分别计算分析了32m简支箱梁

5、、32m简支箱梁-全封闭金属吸声板声屏障、32m简支箱梁-全封闭混凝土声屏障结构噪声，并探讨了结构噪声对声屏障综合降噪效果的影响。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要高速铁路噪声污染严重影响自然环境和沿线居民生活品质，当铁路穿越噪声敏感区域时有必要进行噪声控制。

6、声屏障可有效屏蔽各种噪声源的传播，是控制交通噪声的重要措施。由于直立式或半封闭声屏障具有“敞开性”，仍存在大量的直达声，同时绕射现象也比较严重，因此降噪效果有限。对于降噪要求高的路段，常会采用全封闭声屏障。深茂铁路江门段在靠近小鸟天堂景区的区段设置了桥上全封闭声屏障，本文以此为工程背景，开展了高速铁路桥上全封闭声屏障降噪效果理论和试验研究。主要研究内容和结论如下：（1）在阅读国内外相关文献的基础上，对声屏障材料以及结构、降噪效果预测方法的研究现状进行了综述，并介绍了统计能量法的基础理论。（2）开展了全封闭声屏障足尺模型声学试验研究。模型两端用“彩钢板+玻璃棉板

7、”进行封堵，声源采用扬声器播放粉红噪声和实测高速列车声源。分别对自由场地、全封闭金属吸声板声屏障、全封闭混凝土声屏障3种情况进行声学测试。全封闭金属声屏障和混凝土声屏障降噪量相当，后者内部混响效应更显著。（3）基于统计能量法，建立了全封闭声屏障SEA预测模型。假设噪声沿纵桥向无差异，仅沿横桥向衰减，选取2m长节段模拟噪声沿横桥向传播衰减的过程。预测模型解决了声源激励施加方式、声屏障单元板隔声量计算、自由场声腔内损耗因子等关键问题。通过预测模型，分析了两种方案桥上全封闭声屏障在列车声源激励下的降噪效果。（4）基于列车-轨道耦合振动分析理论和有限元-边界元法，建立

8、了桥梁-声屏障二次结构噪声预测模型。分