论文部分内容阅读
在我国城市轨道交通大规模发展的背景下,城市轨道交通高架段的振动与噪声问题正成为社会和行业关注的焦点。钢弹簧浮置板轨道能够降低传递至桥梁结构的振动能量,从而有效控制高架桥梁结构振动和噪声辐射。本文以重庆轨道交通9号线嘉华轨道专用桥为工程背景,开展了钢弹簧浮置板轨道对城市轨道交通高架桥振动噪声控制效果研究,具体研究内容和主要结论如下:(1)从城市轨道交通的发展、高架桥噪声的危害与钢弹簧浮置板轨道的应用三个方面,简述了本文的研究背景与意义,对钢弹簧浮置板轨道的建模方法、减振降噪性能、动力特性等方面的研究现状进行了综述,并介绍了结构振动声辐射数值仿真的基础理论。(2)基于动柔度法建立了车辆-轨道耦合振动频域解析模型获得传递至桥梁的荷载,再结合混合有限元-边界元方法进行轨道-高架桥系统振动和噪声预测,通过广州地铁四号线高架段现场测试对预测模型进行了验证。(3)根据所建立的轨道-高架桥系统振动与噪声预测模型,研究了钢弹簧浮置板轨道对嘉华轨道专用桥振动和噪声的控制效果,分析了钢弹簧浮置板下嘉华轨道专用桥梁侧噪声分布规律。结果表明,相比普通埋入式轨道,采用钢弹簧浮置板可使桥梁总振级减小25.2 dB,梁侧各场点声级减小16.6 dB;桥梁结构噪声衰减较慢,两种轨道结构形式下,在距桥梁中心线0~100 m范围内的声压级平均衰减率均为0.20 dB/m左右。(4)建立了钢弹簧浮置板结构噪声预测模型,分析了浮置板结构的振动特性和噪声辐射特性,探讨了浮置板结构噪声对其降噪效果的影响,针对浮置板结构噪声进行了参数影响研究,结果表明:考虑浮置板结构噪声后,其降噪效果平均降低12.8 dB,部分场点辐射总声压级反而有所增大;受桥梁屏蔽作用和桥面对声波的反射作用影响,浮置板结构噪声对桥下噪声影响较小;采用高弹性扣件(6 MN/m)代替普通钢轨扣件(60 MN/m)可使浮置板辐射A计权总声压级减小约12 dBA。研究成果可为钢弹簧浮置板轨道在高架桥减振降噪工程中的应用提供参考。