铁路32m混凝土简支箱梁结构噪声试验研究

《铁路32m混凝土简支箱梁结构噪声试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第34卷，第3期中国铁道科学Vo1．34No．32013年5月CHINARAIIWAYSCIENCEMay．2013文章编号：1001—4632(2013)03—0020—07铁路32Ill混凝土简支箱梁结构噪声试验研究李小珍，张迅，刘全民，张志俊，李亚东(西南交通大学土木工程学院，四川成都610031)摘要：以32rn单线和双线单室混凝土简支箱梁为对象，通过噪声试验、结构有限元和声学有限元分析，研究箱梁结构噪声的声辐射特性、峰值频率产生的原因及评价方法。结果表明：列车通过桥梁时，离箱梁表面较远处的噪声级起伏不大，可采用稳态算法简化分析；混凝土箱梁的结构噪声主要分布在250Hz以下，且随频率

2、的增加而迅速衰减，因此理论预测时可将250Hz作为截止频率；单线和双线箱梁的2个噪声峰值频率分别为63和160Hz，以及5o和315Hz，二者均在第1个峰值频率处达到最大声压级，且此峰值频率处的噪声具有明显的有调性；不同箱室尺寸箱梁的结构噪声声辐射差异较大，车速并不是噪声的第一决定因素；混凝土箱梁结构噪声的峰值频率出现在声辐射效率和振动响应均较大处，因此应避免结构振动模态和空腔声学模态重合而导致空腔共鸣引起的噪声被放大；建议修订铁路噪声相关规范时，考虑混凝土箱梁低频结构噪声的危害。关键词：混凝土简支箱梁；结构噪声；声辐射特性；声辐射效率；振动响应；铁路桥中图分类号：U448．213；U448

3、．217文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—4632．2013．03．04铁路的噪声源主要包括轮轨噪声、集电系统噪我国的相关规范并没有对此进行规定。声、空气动力噪声和桥梁结构噪声，如图1所国内外学者对桥梁结构噪声进行了相关的理论示1]】。桥梁结构噪声产生的机理是：列车通过高和试验研究，并取得了一系列的成果r4]。一般认架桥梁时，振动能量通过轨道结构传递到桥面及其为：钢桥比混凝土桥的噪声要大，所以以往的研究他桥梁构件，并激发其振动，振动着的各桥梁构件中大多针对钢桥，对于混凝土桥的研究较少。本文成为一个个声板，形成结构噪声的声源。振动严重以我国铁路上大量使用的32m混凝

4、土简支箱梁为时，振动能量通过桥梁墩台传递给周围建筑，引发对象，开展噪声试验，研究其声辐射性能。“二次辐射”。I32m简支箱梁噪声试验概述试验选取某城际铁路32m单线和双线单室混凝土简支箱梁，梁体全长32．6rn，梁高2．3541TI，设计活载为ZC活载，设计速度为200km·h一。单线箱梁宽7．15Irl，横坡0．00；顶板厚从桥0．3rn变化至0．4m；腹板为圆弧形，板厚从0．3rn变化至0．6m；底板厚从0．28ITI变化至0．6ITI；图1铁路的噪声源采用C50混凝土，二期恒载97．1kN·m～。双线桥梁结构噪声属于低频噪声，在空气中传播得箱梁宽11．4rn，横坡2．00；顶板厚从0．

5、3rn变比较远，能够轻易穿越墙壁、玻璃窗等障碍物，对化至0．4m；腹板为圆弧形，板厚从0．28m变化人体健康的危害是一个缓慢、渐变的过程嘲。然而至0．7m；底板厚从0．28ITI变化至0．7m，采用收稿臼期：2Ol2-06—30；修订日期：2013—03—01金项目：国家自然科学基金资助项目(51008250)；国家“八六三”计划项目(2O11AA11A1O3)；教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-10—0701)；高等学校博士点基金资助项目(20110184110020)；四川省杰出青年学术技术带头人计划项目(2OlOJQOO18)；四川省应用基础研究项目(201oJYOO26)；

6、西南交通大学扬华之星项目。作肯简介：李小珍(1970～)，男，湖南安仁人，教授，博士。第3期铁路32m混凝土简支箱梁结构噪声试验研究21C55混凝土，二期恒载153．6kN·m～，线间距4．4m。2种梁上均装有预制混凝土遮板，高度为1．65m，无声屏障。桥上采用CRTⅢ型板式无砟轨道；扣件为WJ一8C型扣件系统，横向静刚度为5OGN·m_。，垂向静刚度为35GN·m～。待测桥梁位于较为开阔的田野中，满足声学测试对测点选取的要求。单线、双线箱梁底板至地面的高度分别为3．5和3．7m。图2和图3分别给出(a)梁底测点Sl-$3了单线和双线箱梁跨中横截面的测点布置。其中，32m单线简支箱梁测点Sl

7、和D1布置加速度传感器测试梁体振动加中心速度；测点s2一s4和D2一D7布置自由场型传声器(麦克风)测试声压。单线桥旁有一独栋2层民居楼，1楼窗口距线路中心的垂直距离为22．4m，测点S4就位于该窗口，距地面1．5m高。现场试验针对过路车进行，本文选择实测最高运行车速进行分析。其中，单线运行的最高车速为(b)梁侧测点S4A为加速度传感器；臼为传声器198km·h～；双线运行的最高车速为162km·图2单线箱梁