随着城市交通的快速发展和汽车保有量的大幅增加,汽车噪声已经成为一种重要的环境污染源。声屏障是一种针对汽车运行对周围环境污染问题的简单、有效的降噪措施。本文开展三维声屏障声压简化算法及声学特性研究,发展声屏障设计分析方法。从点声源辐射理论及声屏障的声学原理出发,采用理论模型预测法,基于声波绕射理论,在二维声屏障声压计算的基础上,考虑声屏障侧面绕射声的影响,推导了三维单侧直立式声屏障、单侧倾斜式声屏障、平行声屏障的声压简化算法,可用于研究三维声屏障的声学特性。为了验证简化算法的正确性,利用快速多级边界元法仿真声屏障的声学性能,通过算例将两种方法进行对比,在20-2000Hz的1/3倍频程中心频率范围内,计算结果基本吻合,趋势一致,证明了该方法的可行性。使用简化算法研究和探讨了声屏障的位置、倾斜角度、吸声材料等对声屏障的声学特性的影响。研究表明,单侧直立式声屏障应当尽量靠近声源布置以提高其降噪效果；对于平行声屏障,在靠近声源一侧的声屏障上粘贴吸声材料,可以吸收一部分声能,减少多次反射声对受声点的声压贡献。针对噪声大、声学特性要求高的二级公路进行全封闭声屏障设计。根据二级公路的道路建筑界限确定声屏障的尺寸,由隔声性能要求合理选择声屏障的材料,并对结构进行加筋处理,研究了边界条件、加筋的截面形状对全封闭声屏障固有频率的影响。仿真结果表明,设计的全封闭声屏障可以满足隔声性能要求。本文建立的简化算法简单实用,可为三维声屏障的设计提供参考和依据。设计全封闭声屏障的方法和思路具有普遍性,可根据不同的隔声性能要求进行一定区域的全封闭声屏障设计。