摘要

目的:为了更好地控制高架轨道交通噪声、优化声环境,本文对噪声源强度和环境噪声的频谱特性和分频段能量进行分析,并将现场试验和数值模拟进行对比研究,希望能在特定敏感频率下寻找高架轨道噪声源,进而为实现高架线路的降噪优化设计提供参考。创新点:1.完成了可靠的基于车-线-桥耦合动力学的桥梁结构环境声学预测模型的搭建及应用;2.考虑了多普勒效应对实验结果的影响,并以此得到了修正的相干分析结果。方法:1.基于高架地铁线路的现场试验,以普通板式轨道为研究对象,采用时域、频域和三分之一倍频程分析方法对箱梁桥侧环境噪声的传播和衰减进行分析;2.基于地铁车-线-桥耦合动力学方法及有限元、边界元方法建立声辐射计算模型,并在此基础上计算箱梁结构对环境噪声的影响以及不同面板对应的声学特性;3.考虑多普勒效应对频移的影响,并基于偏相干理论编制多输入单输出计算程序,计算桥梁结构噪声与轮轨噪声的相关性和贡献程度。结论:1.该桥和轮轨的峰值噪声分别为31.5~63 Hz和400~800 Hz;在桥侧环境噪声中,250 Hz以上频段主要受轮轨噪声的影响;在噪声源强度范围内,250 Hz以上噪声相对能量比可达72.8%;近地面远桥区噪声以低频为主,其相对能量比约为8.85%。2.速度为67.9 km/h时,多普勒效应对频移的影响小于6%;在250 Hz以下的低频段,桥梁附近和地面声阴影区的噪声来自桥梁振动辐射噪声,其中底板的贡献最大;远桥综合噪声区的噪声主要由桥梁结构传声引起,且各板结构的贡献度不同。