城市规模的不断扩大，促进了城市轨道交通的建设和发展。然而随着地铁线网密度加大和运营班次增多，列车运营所引发的振动和噪声问题已不容忽视。现有地铁减振措施种类繁多，但存在造价偏高、耐久性不足、后期维护困难和低频减振效果较差等问题，因此研究开发新型地铁减振材料势在必行。声子晶体局域共振机理的提出，可实现较小的结构尺寸便能产生低频带隙的目标，使低频减振成为可能。研究表明，轻质混凝土具有一定的吸能和减振效果，但是人们对其减振机理的研究尚不够深入。轻质混凝土的材料组成和材料参数差异，符合局域共振型声子晶体的构造特征，因此本文基于局域共振机理来探讨轻质混凝土的减振机理，并对其带隙调控和减振特性进行研究，主要研究内容和成果如下：
　　1. 根据轻质混凝土的结构特点，提出轻质混凝土带隙计算的概化模型；研究轻质混凝土二维结构带隙计算的改进平面波展开法，其具有收敛速度快的特点；研究轻质混凝土厚板结构弯曲振动带隙计算的平面波展开法。
　　2. 对轻质混凝土的带隙产生机理与减振机理进行研究。以XY模式为例，带隙起始频率对应于石子散射体的平移振动模式，带隙截止频率对应于水泥砂浆基体的平移振动模式，平直带对应于石子散射体的旋转振动模式。当带隙打开时，振动能量被局域在单元结构中，振动波的传播受到阻碍，振动波从而产生衰减。
　　3. 对轻质混凝土二维结构和厚板结构的带隙进行计算分析，并阐明其带隙的调控规律。在等效刚度k一定的情况下，带隙起始频率f1由散射体的密度ρ1决定，截止频率f2主要由基体的密度ρ3决定，而等效刚度k具有放大带隙宽度Δf的作用；散射体形状的对称性越高，越有利于形成低频宽带隙，而散射体的旋转角度对带隙没有影响；在考虑材料配比的情况下，增大晶格常数a、增大填充率f和选择较大的散射体与包裹层半径比r1/r2，有利于打开低频宽带隙。
　　4. 探讨轻质混凝土的带隙调控方法，研究轻质混凝土点缺陷结构和多频谐振结构的带隙特性。点缺陷结构中间共振单元的尺寸减小使结构额外产生一条高频带隙，有利于拓宽带隙，而孔洞缺陷形式对拓宽带隙没有效果；多频谐振结构能够产生多条带隙，可以降低带隙频率并拓宽带隙，带隙与单元的共振特性有关，调整单元的参数，可以对轻质混凝土的带隙进行调控。
　　5. 对轻质混凝土道床板进行振动衰减测试，结果表明轻质混凝土在200 Hz频率范围内存在6个振动衰减区，其衰减效果在10~15 dB。相比于素混凝土道床，轻质混凝土道床能够对地铁振动产生有效衰减。