高速铁路半、全封闭声屏障振动与降噪效果研究

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高速列车振动与降噪技术研究

高速列车振动与降噪技术研究

高速列车振动与降噪技术研究1. 引言高速列车作为现代交通运输的重要组成部分,其安全性和乘坐舒适性对于乘客的体验至关重要。

然而,高速列车在行驶过程中会产生振动和噪音,对列车结构和乘客造成不利影响。

因此,研究高速列车振动与降噪技术具有重要意义。

2. 高速列车振动分析高速列车振动受到多种因素的影响,包括列车构造、轮轨关系、不平衡荷载等。

为了减少高速列车振动对列车本身和乘客的影响,需要进行振动分析和评估。

一种常用的方法是利用有限元分析建立列车振动模型,通过数值模拟计算列车在不同运行条件下的振动响应,包括垂向振动、横向振动和纵向振动等。

通过分析振动模态和振动频率,可以确定振动源,并采取相应措施进行减振。

3. 高速列车减振技术高速列车减振技术主要包括主动减振和被动减振两种方法。

主动减振是通过控制系统主动干预列车振动,采取控制算法和执行器对列车进行反馈和控制,例如采用电液伺服阻尼器对列车进行减振控制。

被动减振则是通过改变列车结构或添加减振装置来减少列车振动的传递和放大,例如采用阻尼器和减振橡胶等能量吸收材料。

4. 高速列车降噪技术高速列车行驶时会产生噪音,对列车乘客和周围环境造成干扰和污染。

降噪技术旨在减少列车噪音的辐射和传播。

降噪技术包括主动降噪和被动降噪两种方法。

主动降噪采用噪音控制技术,通过感应列车噪音信号进行实时控制,减少噪音的辐射和传播,例如采用主动噪音控制系统对列车噪音进行实时补偿。

被动降噪则是通过改变列车结构或添加降噪装置来减少噪音的辐射和传播,例如采用降噪罩和隔音材料等。

5. 高速列车振动与降噪技术的应用高速列车振动与降噪技术的应用范围广泛,包括列车设计、运营管理和设备维护等方面。

在列车设计阶段,可以利用振动分析和降噪技术对新型列车进行优化设计,提高列车振动和噪音性能。

在列车运营管理中,可以根据实际运营条件对列车进行振动监测和噪音监测,及时发现和解决存在的问题。

在设备维护中,可以利用振动和噪音监测来判定设备状态,预测设备故障,并采取相应的维修措施。

高速铁路半、全封闭声屏障振动与降噪效果研究

高速铁路半、全封闭声屏障振动与降噪效果研究

高速铁路半、全封闭声屏障振动与降噪效果研究李小珍;杨得旺;高慰;罗云柯【摘要】半封闭、全封闭声屏障能够大幅降低高速铁路噪声,逐渐应用在降噪要求较高的路段.声屏障的振动影响着结构使用年限与运营安全,良好的降噪效果是声屏障性能最主要评价指标.以高速铁路半封闭、全封闭声屏障为研究对象,基于试验和数值仿真分析方法对声屏障振动以及降噪效果开展研究.以沪昆客专杭长段半封闭式声屏障为工程背景,分别现场测试桥梁-声屏障的振动、声屏障内外表面噪声、敞开侧和封闭侧噪声.另外,建立了轮轨动荷载、脉动风压作用下声屏障振动分析模型.针对全封闭金属吸声板、混凝土声屏障,通过数值计算分析动车组(CRH2)轮轨动荷载作用声屏障振动,基于足尺模型试验开展了全封闭声屏障降噪特性的研究.研究结果表明:声屏障的振动大于箱梁振动,且呈现宽频特性.高速铁路半封闭声屏障降噪效果约15 dB(A),全封闭金属吸声板声屏障、全封闭混凝土声屏障,距线路7.5 m处的插入损失约25 dB(A)、22 dB(A).%Semi or fully enclosed sound barriers can greatly reduce the noise of high speed railways, and it is gradually applied to the section with higher noise reduction requirements. The vibration of the noise barriers affects their own service life and operation safety. So, good performance effect of noise reduction is the most important performance index of the noise barriers. In this paper, the noise reduction effects of semi closed and fully enclosed noise barriers of high-speed railways were studied based on the experimental and numerical simulation analysis methods. With the semi closed sound barrier in Shanghai to Kunming passenger line as an engineering background, the vibration of the bridge sound barrier, the noise inside and outside the sound barrierand the noise on the open side and the closed side were tested. In addition, the vibration analysis model of the noise barrier under the wheel-rail dynamic load and fluctuating wind pressure load was established. For the fully-enclosed metal noise barrier and the fully-enclosed concrete noise barrier, the vibration of barriers under the dynamic load of CRH2 was analyzed by the numerical analysis method. Based on full-size model test, the noise reduction characteristics of the fully-enclosed metal noise barrier were studied. The results show that the vibration of the noise barrier is larger than that of the box-shaped girder, and both vibrations have broadband characteristics; the noise reduction effect of the semi-enclosed noise barriers is about 15 dB(A). At 7.5 m distance from the track central line, the insertion losses of the fully-enclosed metal noise barrier with composite sound absorption plates and the fully-enclosed concrete noise barrier are respectively 25 dB (A) and 22 dB(A).【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2018(038)0z1【总页数】6页(P8-13)【关键词】声学;半封闭声屏障;全封闭声屏障;振动;降噪效果;高速铁路【作者】李小珍;杨得旺;高慰;罗云柯【作者单位】西南交通大学桥梁工程系,成都 610031;西南交通大学桥梁工程系,成都 610031;西南交通大学桥梁工程系,成都 610031;西南交通大学桥梁工程系,成都 610031【正文语种】中文【中图分类】U270.1+6;TU112.59+4高速铁路噪声污染严重影响沿线自然环境以及居民生活质量,当线路穿越噪声敏感区域时有必要进行噪声控制。

铁路全封闭声屏障降噪效果试验研究

铁路全封闭声屏障降噪效果试验研究

铁路全封闭声屏障降噪效果试验研究伍向阳【期刊名称】《《铁道标准设计》》【年(卷),期】2019(063)012【总页数】5页(P177-181)【关键词】铁路; 全封闭声屏障; 间接法; 降噪效果; 降噪特性【作者】伍向阳【作者单位】中国铁道科学研究院北京100081【正文语种】中文【中图分类】TU112.59; U238截至2018年底,我国高速铁路运营总里程超过2.9万km,声屏障是我国高速铁路应用最为广泛的噪声控制手段,目前已实施声屏障总长度超过4 000 km[1-2],且以直立式声屏障为主,直立式声屏障一般仅在声影区有较好的降噪效果[3-4]。

由于运营安全、维护检修等方面的限制,全封闭声屏障、半封闭声屏障等进一步降低噪声的声屏障类型虽已在道路交通[5-6]、城市轨道交通[7-9]广泛应用,但在铁路应用案例极少,半封闭声屏障仅应用于我国沪杭客专城区段[10-11],全封闭声屏障尚未应用于国内外铁路。

新建深茂铁路设计速度200 km/h,距景区“小鸟天堂”鸟类栖息地水平距离800 m,为了降低铁路运行噪声对鸟类栖息环境的影响,建设单位研究设置了长约2km的全封闭声屏障,这也是我国第一次在高速铁路线路上安装全封闭声屏障[12]。

本文以该区段全封闭声屏障为试验对象,研究分析其实际应用效果,为全封闭声屏障应用提供基础数据。

1 工程及试验概况深茂铁路全封闭声屏障设置在南坦海特大桥上,线路为有砟轨道,桥梁采用32 m 简支箱梁,声屏障为拱形结构,主体结构由横梁、纵联、盖板、压条四部分组成。

其中横梁、纵联采用钢结构,形成受力骨架。

测试区段声屏障盖板采用高韧性纤维增强水泥基复合材料ECC,宽2 m,顶部采用1块1.2 m宽的透明隔声板,ECC盖板厚5 cm,通过钢板压条扣紧在骨架上。

试验动车组型号为CRH2C-2068,由于全封闭声屏障区段距离江门站仅为2.7 km,且从江门站往声屏障区段运行时连续通过半径为600 m和半径为1 200 m的两段曲线,因此全封闭声屏障所在区段设计运营速度低于120 km/h,本次试验速度不高于132 km/h。

高速列车减振降噪技术研究

高速列车减振降噪技术研究

高速列车减振降噪技术研究随着现代高速列车的发展,减振降噪技术在铁路交通领域中的重要性越来越突出。

高速列车在高速运行时,会产生诸如振动、噪音等不良影响,给列车的安全性、舒适性和环保性带来挑战。

因此,探索高速列车减振降噪技术研究对于优化列车运营和减轻环境负担有重要作用。

高速列车减振技术高速列车在运行过程中,会产生振动。

这种振动在车厢内会产生巨大的不适感,不仅会影响乘客舒适度,也会影响人体健康。

因此,高速列车减振技术被广泛应用。

减振技术一般分为被动减振和主动减振。

被动减振主要是通过在车体和轮轴之间设置橡胶减震器、弹簧减震器等材料来减少振动的传递。

主动减振则是利用电磁系统、液压系统等设备,通过输出反向振动波或直接消耗振动能量来实现减振。

相对于被动减振技术,主动减振技术具有更大的灵活性,能够根据不同的振动情况进行调整。

高速列车降噪技术高速列车在运行过程中,除了振动外,还会产生大量的噪音。

这些噪音不仅会影响列车乘客的舒适度,也会影响周围环境的噪声污染。

因此,高速列车降噪技术也被广泛应用。

降噪技术一般分为主动降噪和被动降噪。

被动降噪主要是通过加厚车厢隔板、采用吸声材料等手段来减少噪声的传递。

主动降噪则是通过在车厢内部放置扬声器和麦克风等设备,通过反向波干扰或消除噪音发射源的噪声来实现降噪。

高速列车减振降噪技术进展目前,高速列车减振降噪技术已经取得了一定的进展。

例如,我国高速列车厂家中车长客公司开发的“复合型车体减振器”,可以实现轻量化高效减振。

同时,中车长客公司还开发了“主动减噪技术”,将扬声器等设备安装在车厢内,通过主动控制声波相位,实现噪声的降低。

除了我国高速列车制造商的技术进展外,国外制造商也在积极探索减振降噪技术。

例如,日本新干线列车采用了“电液减振器”技术,该技术可以实现更加精确的控制振动的消除。

而德国ICE列车则采用了“动态隔音”技术,在车厢内部墙壁上涂覆一层特殊材料,可以实现更加有效的降噪效果。

关于高速铁路桥上全封闭声屏障降噪效果分析

关于高速铁路桥上全封闭声屏障降噪效果分析

关于高速铁路桥上全封闭声屏障降噪效果分析发表时间:2020-04-30T09:24:36.457Z 来源:《城镇建设》2020年2月第5期作者:杨光辉[导读] 近年我国基础交通建设发展迅速,尤其是公路、铁路等交通运输工程建设发展更为猛烈。

摘要:近年我国基础交通建设发展迅速,尤其是公路、铁路等交通运输工程建设发展更为猛烈。

高速铁路由于它的优越性在交通工程中逐渐得到了广泛的应用。

但是,高速铁路在投入运行和使用时难免会产生令人反感的噪音,尤其是高速铁路桥梁恰好处于人口密集的敏感区域时,噪声严重影响周围居民的日常生活。

因此,要想解决高速铁路桥梁噪声问题,就必须要想办法消除噪音所带来的不良影响。

声屏障的应用就可以很好的解决这一问题,它可以极为有效的隔绝噪音,使位于高速铁路桥梁周围的居民尽可能免受噪音的干扰。

但是声屏障种类繁多,不同的声屏障具有不同的隔绝噪音效果。

基于此,本文从隔绝噪音的声屏障的应用概况、常见声屏障的结构形式及声学设计、全封闭式声屏障的降噪效果等方面进行了简要的概述。

关键词:高速铁路桥:全封闭声屏障;降噪;效果分析1.声屏障的应用概况就目前来说,要解决交通噪音问题,声屏障是首选,它也因此成为了铁路施工方面的一个重要环节。

随着人们对生活环境的要求越来越高,各种形式的声屏障都在得到大量的测试和应用。

为了更好的保障高速铁路附近居民对环境的需求,声屏障的应用数量和规模逐渐扩大,声屏障结构材质同时也在不断得到改进,根据各方收到的噪音检测数据来看,一般情况下降噪效果可以达到10~20dB(A),虽然运用效果较好,但全封闭式声屏障在高速铁路尤其是在高速铁路桥面应用板块还是一个短板,未来还是需要继续加强的。

要想在高速铁路桥上应用全封闭声屏障首先考虑隔声问题,在全封闭的声屏障中行车,使外界不被噪声污染,并保证行车安全,其难度还是较大的。

2.常见声屏障的结构形式及声学设计(1)直立式声屏障直立式声屏障主要有两种材料类型,分为插板式金属声屏障和插板式非金属(混凝土)声屏障。

高速铁路或客运专线、城际、市域(郊)铁路减震降噪技术研发及应用方案(二)

高速铁路或客运专线、城际、市域(郊)铁路减震降噪技术研发及应用方案(二)

高速铁路或客运专线、城际、市域(郊)铁路减震降噪技术研发及应用方案一、实施背景随着中国城市群和都市圈的发展,高速铁路、客运专线、城际及市域(郊)铁路等轨道交通方式在城市交通中的地位日益显著。

然而,这些铁路设施在运行过程中产生的振动和噪声问题,对周边环境和居民生活品质产生了影响,甚至可能引发社会纠纷。

为此,从产业结构改革的角度出发,开展高速铁路及客运专线、城际、市域(郊)铁路减震降噪技术研发及应用方案具有重要意义。

二、工作原理减震降噪技术研发主要涉及以下几个方面:1.新型减震轨道结构:通过优化轨道结构,采用弹性支撑、阻尼支撑等新型材料和技术,降低列车运行时的振动。

2.车辆悬挂系统优化:对车辆的悬挂系统进行精细化设计,实现车辆对轨道不平顺的隔离,减少车体振动。

3.声屏障及吸声材料:利用声屏障和特殊吸声材料,减少噪声向周边环境的传播。

4.智能噪声控制系统:通过智能化技术,实时监测并控制噪声强度,确保噪声在允许范围内。

三、实施计划步骤1.需求分析:深入调查和研究高速铁路及各类轨道交通的实际运行情况,明确减震降噪的需求和关键技术指标。

2.技术研究:开展轨道结构优化、车辆悬挂系统改进、声屏障及吸声材料研发、智能噪声控制等关键技术的研究。

3.示范工程:选择典型线路进行减震降噪技术示范工程的实施,验证技术的可行性和效果。

4.推广应用:根据示范工程的验证结果,逐步将减震降噪技术应用到更广泛的轨道交通网络中。

四、适用范围此方案适用于各类高速铁路、客运专线、城际及市域(郊)铁路等轨道交通的减震降噪治理。

五、创新要点1.综合解决方案:本方案从轨道结构、车辆悬挂系统、声屏障及吸声材料、智能噪声控制等多个方面综合解决减震降噪问题,而非单一的某个方面的改进。

2.智能化控制:通过引入智能化技术,实现噪声的实时监测和控制,提高了噪声控制的效率和准确性。

3.环保理念:本方案注重环保理念的贯彻,使用的所有技术和材料均符合环保要求,无二次污染。

基于SYSNOISE的高速铁路声屏障降噪效果仿真分析的开题报告

基于SYSNOISE的高速铁路声屏障降噪效果仿真分析的开题报告

基于SYSNOISE的高速铁路声屏障降噪效果仿真分析的开题报告一、研究背景和意义近年来,随着高速铁路建设的不断发展,高速铁路带来的噪声污染问题也日益突出,给沿线居民和环境带来了很大的影响。

因此,在高速铁路的建设中,如何有效地降低噪声污染,减少对环境的影响,成为了一个重要的研究课题。

声屏障是一种常用的降噪措施,通过将噪声源和受噪点之间隔离一定距离并设置隔音隔振设施来达到降噪的效果。

然而,声屏障的降噪效果与其结构形式、材料选择等因素有很大关系,需要进行针对性的设计和优化。

在声屏障的设计和评估过程中,利用声学仿真软件来模拟和分析不同声屏障结构对噪声衰减的影响是一种有效的手段。

SYSNOISE是一种常用的声学仿真软件,可以对复杂的空间声场进行三维模拟,对声源和接收声场进行分析和评估。

本研究主要基于SYSNOISE软件,对不同结构形式的声屏障的降噪效果进行仿真分析,旨在探索最优的声屏障设计方案,为高速铁路噪声污染控制提供参考。

二、研究内容和技术路线(一)研究内容1.建立高速铁路噪声模型利用SYSNOISE软件建立高速铁路噪声模型,模拟高速铁路在不同速度下的噪声特征。

2.声屏障设计与优化根据实际情况,针对不同的噪声源和受噪点,设计不同结构形式的声屏障,并优化结构和材料,探究最优的声屏障方案。

3.声屏障降噪效果仿真分析利用SYSNOISE软件对设计好的声屏障进行仿真分析,比较不同结构形式声屏障的降噪效果,验证声屏障的设计是否可行。

(二)技术路线1.高速铁路噪声模型构建使用SYSNOISE软件,采用有限元方法进行高速铁路噪声的三维建模,实现对不同速度下的噪声特征建模参数设置、网格划分、材料特性等过程。

2.声屏障设计与优化根据高速铁路噪声模型,结合实测数据,对不同噪声源和受噪点进行声屏障的设计方案并优化,包括声屏障的结构形式、高度、长度、材料等。

3.声屏障降噪效果仿真分析利用SYSNOISE软件对设计好的声屏障进行仿真,对降噪效果进行验证和比较,得出最优的声屏障设计方案。

我国高速铁路噪声的危害和降低噪声方法分析

我国高速铁路噪声的危害和降低噪声方法分析

我国高速铁路噪声的危害和降低噪声方法分析我国高速铁路噪声的危害和降低噪声方法分析随着我国高速铁路的飞速发展,高铁噪声污染已成为突出的环境问题。

在我国第一次200km/h以上高速铁路论证会上,噪声污染被认为是高铁对社会产生的最大的环境污染因素。

随着我国路网密度的增加、列车运行速度的提高,列车运行噪声水平大大增加,给线路两侧的住宅带来严重的影响,尤其是医院、学校、居民区等对噪声比较敏感的区域。

国际上已把振动噪声列为七大环境公害之一,高速铁路的噪声问题日益受到各方关注。

如何降低铁路环境噪声对敏感点的影响,一直是环境保护工作者的重要任务之一。

因此,如何减小高铁噪声污染,是当前车辆制造和铁路建设中的一个十分重要的课题。

一、我国高速铁路的噪声源相对于普速铁路,高速铁路具有高速、高架、电气化等特点,因而其噪声传播的空间和时间也较普速铁路远,其噪声的构造也较普速铁路复杂。

尤其是高速铁路穿越人口稠密的区域时,问题尤其严重。

高速铁路噪声是由各种不同类型的噪声组合而成,按发生部位的不同,可分为轮轨噪声、空气动力性噪声、集电系统噪声和桥梁构造物噪声。

高速铁路噪声是上述四种噪声总集合的结果。

随着列车速度的增快而增大,在不同的列车速度和不同的减振降噪措施条件下,上述四种噪声影响的程度是不一样的。

二、高速铁路噪声的危害1、噪声损害听力:有关资料表明: 当人连续听摩托车声, 8小时以后听力就会受损; 若是在摇滚音乐厅, 半小时后, 人的听力就会受损;若在80分贝以上的噪音环境中生活,造成耳聋的可能性可达50%。

2、噪声损害视力:噪音会严重影响听觉器官,甚至使人丧失听力,尽人皆知。

然而,耳朵与眼睛之间有着微妙的内在“联系”,当噪音作用于听觉器官时,也会通过神经系统的作用而“波及”视觉器官,使人的视力减弱。

研究指出,噪音可使色觉、色视野发生异常。

调查发现,在接触稳态噪音的80名工人中,出现红、绿、白三色视野缩小者竟高达80%,比对照组增加85%。

环评爱好者论坛_高速铁路声屏障降噪效果及其影响因素分析

环评爱好者论坛_高速铁路声屏障降噪效果及其影响因素分析

研究·探讨国铁路建设高速发展,给公众出行带来方便快捷的交通服务,但与此同时,也给沿线居民的声环境造成一定影响。

近年来,关于噪声控制的研究逐渐增多,其中,声屏障是解决噪声污染的最有效途径之一。

为了解我国铁路尤其是高速铁路(客运专线)声屏障的降噪效果,对合宁铁路、合武铁路和京津城际铁路等线路的声屏障降噪效果进行实测,针对高速铁路列车运行噪声特性对声屏障降噪效果的影响因素进行分析,从而为新建高速铁路(客运专线)环境影响评价,声屏障设计、建设及相应的环境管理提供技术依据。

1 声屏障降噪效果测量1.1 测量方法按国家现行标准《声屏障声学设计和测量规范》(HJ/T 90-2004)和《声学各种户外声屏障插入损失的现场测定》(GB/T 19884-2005)中规定的测量方法进行。

1.2 测量结果对于开行250 km/h以下动车组的合宁、合武铁路,距铁路外侧轨道中心线30 m,高于地面1.5 m处,3.05 m高声屏障的降噪效果为5~8 dB(A)。

对于开行350 km/h动车组的京津城际铁路,测点位置、高度不变的情况下,当动车组运行速度为300~350 km/h时,声屏障的降噪效果为3~6 dB(A)。

由此可知,随着速度的提高,声屏障降噪效果逐渐下降。

2 声屏障降噪效果影响因素分析影响声屏障降噪效果的因素一般包括声屏障高度、长度、设置位置、声屏障结构形式、频谱特性及声源构成等。

在此,主要结合不同线路声屏障测试结果及高速铁路列车运行噪声特性,对声源构成、频率特性、桥面系及防护墙等影响因素进行分析。

2.1 高速铁路列车运行噪声特性根据国内外铁路噪声理论研究和试验测试结果[1],铁路噪声主要由牵引噪声、轮轨噪声和空气动力噪声组高速铁路声屏障降噪效果及其影响因素分析尹 皓:中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所,副研究员,北京,100081李耀增:中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所,副研究员,北京,100081辜小安:中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所,研究员,北京,100081摘 要:根据我国高速铁路(客运专线)声屏障降噪效果实测结果及高速铁路列车运行噪声特性,就声源构成、频率特性、桥面系及防护墙对声屏障降噪效果的影响进行分析。

高铁列车减震降噪技术研究

高铁列车减震降噪技术研究

高铁列车减震降噪技术研究随着经济发展和社会进步,人们对于交通方式的要求越来越高,而高铁作为一种快速、便捷、安全的交通方式已经成为了人们出行的首选。

但是随着高铁线路越来越长、越来越密集,高铁列车的减震降噪技术也越来越受到关注和重视。

一、高铁列车减震技术的意义高铁列车的运行速度非常快,通常可以达到每小时300公里以上的速度。

这种高速行驶会对列车的运行效果和乘客的舒适度产生很大的影响。

高速的行驶会引起列车通过道岔、曲线等部位时产生明显的侧向倾斜,同时列车因为受到外界扰动也会发生沿纵向的振动。

这些振动会对列车的稳定性和安全性产生很大的影响,同时也会给乘客的乘车舒适度带来很大的影响。

因此,对于高铁列车来说,减震降噪技术非常重要。

减震降噪技术可以有效地防止列车在行驶过程中产生的振动,保证列车的稳定性、安全性和舒适性。

二、高铁列车减震技术的应用高铁列车减震降噪技术是非常复杂的,需要综合考虑多种因素,包括列车的速度、线路的路况、列车的质量等等。

目前,高铁列车的减震降噪技术主要采用以下几种方法:1、气弹簧减震技术气弹簧减震技术是目前比较常见的一种减震技术,它采用高分子复合材料的气袋来消除列车的振动。

当列车发生振动时,气弹簧就会产生相应的弹性变形,吸收振动能量,从而达到减震的效果。

2、液压减震技术液压减震技术是利用液体的压缩性来消除列车振动的。

液压减震系统需要将列车振动时产生的动能转化为液体压缩能,并通过油路将能量释放出来,从而达到减震效果。

液压减震技术具有减震稳定、可调性好、抗油腐蚀等优点,在高铁列车中应用较为广泛。

3、电磁减震技术电磁减震技术是利用电磁感应原理来消除列车振动的。

通常会在列车的车架下方安装一些电磁体,当车架振动时,电磁体就会产生反向的电流和磁场,从而消除列车的振动。

4、运动控制减震技术运动控制减震技术主要是针对列车在运行过程中产生的侧向倾斜进行控制。

目前采用的主要是通过调整列车簧梁的支撑点和配重来控制列车的侧向倾斜,实现减震效果。

隔声屏障在交通道路噪音控制中的应用研究

隔声屏障在交通道路噪音控制中的应用研究

隔声屏障在交通道路噪音控制中的应用研究随着城市化进程的不断推进,交通道路噪音已经成为人们生活中不可忽视的环境问题之一。

噪音污染对人们的身心健康产生负面影响,并且会干扰人们正常生活和工作。

为了解决这一问题,人们开始重视隔声屏障在交通道路噪音控制中的应用研究。

本文将探讨隔声屏障在道路噪音控制中的作用、技术要求以及应用案例。

隔声屏障是一种用于抑制噪音传播的物理屏障,常见于道路、铁路和工业区等噪音密集区域。

其主要作用是通过反射、吸音和绕射等原理,有效地减少噪音的传播距离和强度。

隔声屏障一般由阻尼材料和隔音材料构成,比如钢板、混凝土、玻璃纤维等,这些材料可以吸收和反射噪音能量,从而实现减噪效果。

在隔声屏障的设计中,需要考虑多个因素以达到最佳的减噪效果。

首先,屏障的高度决定了其隔离噪音源和受难者之间的距离,高度越高,隔离效果越好。

其次,隔声屏障的材料和结构对于声波的吸收、反射和绕射起着重要作用。

一般来说,屏障表面采用反射系数高、吸声系数好的材料,内部填充隔音材料以增加噪音能量的吸收。

此外,屏障的几何形状也需要合理设计,以减少声波的绕射和漏过效应。

隔声屏障在交通道路噪音控制中的应用已经取得了一定的成果。

以中国为例,许多城市在主要交通干道上安装了隔声屏障,有效地减少了噪音对周围居民的干扰。

例如,北京市在2008年奥运会前进行了大规模的噪音治理,其中包括建设隔声屏障。

据相关数据显示,这些隔声屏障减少了噪音强度,提高了周围居民的生活质量。

然而,隔声屏障在交通道路噪音控制中还存在一些挑战和问题。

首先,成本是一个重要的考虑因素。

隔声屏障的建设和维护需要大量经费,并且需要对功能和效果进行长期监测,以确保其达到预期效果。

其次,屏障的规划和设计必须充分考虑周围环境和景观,避免对景观造成破坏。

此外,隔声屏障的建设也需要考虑交通安全和道路通行的影响。

为了进一步提高隔声屏障在交通道路噪音控制中的应用效果,有必要加强研究和技术创新。

高速铁路扣件的减振与降噪技术研究

高速铁路扣件的减振与降噪技术研究

高速铁路扣件的减振与降噪技术研究摘要:高速铁路的快速发展给交通运输行业带来了巨大的机遇与挑战。

然而,高速列车行驶时产生的振动和噪音问题成为制约运输效率以及乘客舒适度的重要因素。

本文针对高速铁路扣件的减振与降噪技术进行了研究,介绍了目前国内外相关研究的现状,并重点探讨了减振材料和减振结构在高速铁路扣件中的应用方法与效果。

研究发现,合理选择减振材料和设计减振结构可以有效降低高速铁路扣件的振动和噪音,提升列车的行驶安全性和乘客的乘坐舒适度。

关键词:高速铁路;振动;噪音;减振材料;减振结构一、引言高速铁路作为一种高效、快速、环保的交通工具,以其出色的性能和优良的乘客体验受到广泛关注。

然而,高速列车行驶时产生的振动和噪声给乘客和周边环境带来了一定程度的影响,因此减振与降噪技术的研究具有重要的实际意义。

二、高速铁路扣件的振动与噪音问题高速铁路扣件作为铁路系统中的重要组成部分,承载着列车轨道的固定功能和传递着列车轮对产生的力。

然而,扣件在高速行驶过程中会产生较大的振动和噪音。

振动给扣件结构带来了疲劳破坏和不稳定性的风险,噪音则对周边居民和乘客的生活质量产生了负面影响。

三、国内外相关研究现状针对高速铁路扣件的减振与降噪技术,国内外学者和工程师们进行了广泛的研究。

国外主要关注减振材料的应用和减振结构设计,如采用振动吸收材料和减振支撑结构等方法。

国内研究主要集中在减振材料的改性与合成以及减振装置的设计等方面。

四、减振材料的应用4.1聚合物材料聚合物材料具有良好的减振性能,其低频段的能量吸收比较高。

通过改变聚合物材料的结构和成分,可以进一步提高其减振性能。

4.2纳米材料纳米材料具有较大的比表面积和较高的弯曲模量,因此可以提供更好的减振效果。

纳米颗粒被加入到聚合物基体中,形成了复合材料,可以显著提高减振效果。

4.3橡胶材料橡胶材料具有较好的弹性和吸音性能,因此在高速铁路扣件中应用广泛。

橡胶的使用可以有效减轻振动和噪音的传递。

高速铁路轨道降噪技术研究

高速铁路轨道降噪技术研究

高速铁路轨道降噪技术研究随着我国高速铁路的不断发展,高速列车的轨道噪音问题也日益突显,给周围居民生活带来了不小的不便和困扰。

因此,针对高速铁路轨道噪音问题的降噪技术研究已成为科技工作者研究的重点。

1. 高速铁路轨道噪音的现状高速铁路列车行驶在轨道上会产生额外的轨道震动和空气阻力震动噪声,这些噪声产生的能量主要在子弹头、轨底、轨侧以及列车车体间传递,扰动了周围的空气和地面,由于这些噪声产生的频率非常高,且噪声能量也非常大,导致高速铁路轨道噪音成为了一个难以解决的问题。

据说,高速列车行驶时所产生的噪音即可达到85分贝以上,对于周围的居民来说,这种噪声是难以忍受的。

因此,解决高速铁路轨道噪音的问题已成为科技工作者迫切需要解决的一个难题。

2. 高速铁路轨道噪音降噪技术研究由于高速铁路轨道噪音问题的严重性,国内外科技工作者已经开始对此方面展开了一系列的研究工作。

降噪技术的研究主要包括降低轨道板材的声辐射、隔音垫、隔音墙、建筑结构防振等方面。

2.1 降低轨道板材的声辐射降低轨道板材的声辐射也是降低轨道噪音的一种重要方法,目前有一种先进的激光制造技术:激光微加工技术。

该技术可以制造出噪声优异的轨道板材,减少轨道噪音。

2.2 隔音垫隔音垫的作用是将噪声能量转化为热能,并将之吸收。

使用隔音垫可以有效地减少轨道噪音,以及其他的振动和冲击噪声。

目前市场上已经有不少公司生产和提供隔音垫的设备。

2.3 隔音墙隔音墙可以隔绝轨道噪音的传播,成为了涉及到轨道噪音问题的一项较为成熟的技术。

2.4 建筑结构防振通过改善建筑结构和材料的振动特性,从而减少建筑物的振动和噪声,成为了一种有利于降低轨道噪音的好方法。

3. 未来高速铁路轨道噪音降噪技术的发展随着生物声学、建筑声学、机械声学的不断发展和进步,未来科技工作者们会继续探索、研究更多的技术方案,以找寻更加高效、创新的轨道降噪技术方案,为消除高速铁路轨道噪音问题做出应有的贡献。

同时,高速铁路产业会得到更快的发展,为我们带来更多便利。

高速铁路车头隔音振动控制方法研究

高速铁路车头隔音振动控制方法研究

高速铁路车头隔音振动控制方法研究车头隔音振动是高速铁路系统中的一个重要问题,对保障乘客的舒适性和安全性具有重要意义。

本文旨在研究高速铁路车头隔音振动控制方法,分析其原理和应用,为高速铁路系统的设计和运行提供参考。

首先,我们需要了解高速铁路车头隔音振动的原因。

高速列车行驶时,会在轨道上产生轴轨动力,由于速度较快,会引发车体的振动和噪音。

这些振动和噪音会传导到车厢内,给乘客带来不适。

因此,控制车头隔音振动就成为提高列车乘坐舒适性的关键。

针对高速铁路车头隔音振动的控制,主要有以下几种方法:1. 车体结构改进:优化车体结构可以降低车头隔音振动。

例如,使用轻质材料减轻车体重量,采用抗振弹簧和减振垫等缓冲装置来吸收振动能量。

此外,优化车厢设计和密封性能,减少噪音泄漏,也能有效降低车头隔音振动。

2. 主动隔振控制:主动隔振控制是一种利用主动控制技术减小车头隔音振动的方法。

通过在车头安装传感器监测振动信号,并通过电动执行机构实时调整车体的振动状态,达到减震和隔音的效果。

该方法具有响应速度快、可靠性高等优点,被广泛应用于高速铁路系统中。

3. 被动隔振控制:被动隔振控制是一种利用被动控制器件减小车头隔音振动的方法。

常见的被动控制器件有减震垫、隔音板、隔振橡胶等。

这些器件可以有效降低车体振动和传递的噪音,提高列车乘坐舒适性。

被动隔振控制方法成本较低,但相对于主动隔振控制响应速度较慢。

4. 噪音隔音材料应用:采用噪音隔音材料,如隔音棉、隔音板等,可以降低车头隔音振动。

这些材料能够吸收和隔离噪音波动,减少传导到车厢内的噪音和振动。

隔音材料应用广泛,具有降噪效果显著、施工简便等优点,是一种常见的车头隔音振动控制方法。

综上所述,高速铁路车头隔音振动控制方法的研究是为了提供乘坐舒适性和安全性。

车体结构改进、主动隔振控制、被动隔振控制和噪音隔音材料应用是常用的控制方法。

通过合理应用这些方法,可以减小车头隔音振动,提高列车的乘坐舒适性,为高速铁路系统的设计和运营提供技术支持。

铁路噪声治理措施中半封闭式声屏障的应用研究

铁路噪声治理措施中半封闭式声屏障的应用研究

铁路噪声治理措施中半封闭式声屏障的应用研究作者:齐楠来源:《城市建设理论研究》2013年第15期摘要:国内各大城市高层建筑越来越多,铁路穿越城区地段噪声问题越来越突出,本次以京张铁路中遇到的智学苑小区的噪声治理措施为切入点研究半封闭声屏障的应用情况。

关键词:铁路;高层建筑;声屏障;封闭式中图分类号:TU97 文献标识码: A 文章编号:一、引言噪声对环境的污染已经成了一个世界性的问题。

进行新世纪以来,随着我国经济建设的快速发展,铁路、公路的建设进入了一个新的发展高峰。

与此同时,其带来的交通噪声危害也越来越明显,而铁路的高速化大大激化了交通噪声污染。

经济要发展,土地要开发利用,居民的生活质量要提高,有效防治交通干线两侧的噪声污染不仅仅是一个重要的环境问题,也是一个倍受社会关注的热点问题。

国内各大城市高层建筑越来越多,铁路穿越城区地段噪声问题越来越突出,敏感建筑物距离铁路近,拆迁实施难度大、并且不利于城市发展和节约用地,因此对于铁路建设来说,对高层建筑较采用为合理的噪声治理措施显得极为重要,既可以达到节约设计成本,又能减少铁路建设与城市总体规划、用地规划、环保规划之间的矛盾,从而促进铁路环保事业的健康、有序发展。

本次以京张铁路中遇到的智学苑小区的噪声治理措施为切入点研究。

二、国内外声屏障发展现状与趋势:铁路噪声污染防治一般采用声源控制、声传播途径控制及受声点防护三种方式。

声源控制主要有采用新型低噪音车型、设备、控制随机鸣笛、轨道减震降噪等措施;声传播途径控制有设置声屏障、种植绿化林带等措施;受声点防护有建筑物隔声防护及敏感点改变功能等措施。

其中声源控制的各种要求在高速铁路领域很容易实现,受声点防护的实施有一定的局限性,尤其是在城市建成区不但投资数量巨大而且实施难度也很高,所以,目前国内外对穿过市区和居住区的高速铁路的两侧都普遍设置声屏障,实现了其它降噪手段所不能代替的效果。

目前的声屏障形式主要有直立式声屏障、折臂式或倾斜式声屏障、具有顶端降噪结构的声屏障、封闭式声屏障(分为半封闭式和全封闭式)等形式。

高速列车车体降噪隔音设计研究

高速列车车体降噪隔音设计研究

高速列车车体降噪隔音设计研究随着社会的发展和科技的进步,人们对于出行的要求也越来越高。

在这个背景下,高速列车成为了现代交通领域的明星产品之一。

高速列车的运行速度快,效率高,安全性强,使用寿命长等优点受到了广大消费者的喜爱。

然而,在高速列车的运作过程中,噪音问题却一直是困扰着人们的难题。

因此,高速列车车体降噪隔音设计研究也愈加引人关注。

高速列车的噪音问题主要来自车身的机械、气动和轨道交互噪声。

而车体降噪和隔音设计的目的,就是要减少这些噪声对列车内部和周围环境的影响,并提高列车的乘坐舒适度。

下面,我们将从车身材料、车体结构、降噪元件以及隔音效果等方面,逐一阐述高速列车车体降噪隔音设计的相关内容。

一、车身材料车身材料是直接影响列车降噪效果的因素之一。

在车身材料的选择中,要综合考虑材料的密度、弹性模量、剪切模量、声速、固有频率等因素。

根据研究和实践证明,降噪效果最好的车身材料是复合材料,其密度、弹性模量和声速均优于传统的钢铁材料。

此外,复合材料还可以有效地吸声,因此可以降低列车行驶时车身发出的振动和噪音。

目前国内外已有多项研究证明,在高速列车车身降噪隔音设计中,复合材料的应用是一种十分可行的方案。

二、车体结构车体结构也是影响车体降噪隔音效果的重要因素之一。

高速列车的车体结构设计,应该尽可能地减少噪声的产生和传播。

具体来说,车体的外形尽量避免出现棱角锐利的部分,以免在列车高速运行时产生剪切风噪声。

车体的空气动力设计也是一个需要重视的问题。

通过在车头、车尾和连接处等位置设置空气动力降噪装置,可以减少空气流动产生的噪音。

三、降噪元件降噪元件是车体降噪隔音中的核心部分。

降噪元件主要包括布置在车身内侧的吸音材料和隔音屏障。

吸音材料是一种优良的吸声材料,可以将噪音转化为热能或微小的振动并散布到材料内部。

隔音屏障则是一种有效的隔声材料,可以有效隔离车内和车外的噪声。

通过降噪元件的应用,可以降低列车内和周围环境的噪声水平,提高列车的乘坐舒适度。

高速铁路振动产生的噪声分析及防治措施

高速铁路振动产生的噪声分析及防治措施
图 1 高 速铁 路 声 源 解 析 示 意图
① 轮 轨 噪 声 ; 空 气 动 力 性 噪 声 ; 机 电 系 统 噪 声 ; 桥 梁 ② ③ ④ 构造物噪声。
问题 日益 受 到 各 方 关 注 。如 何 降低 铁 路 环 境 噪声
对 敏 感 点 的 影 响 , 直 是 环 境 保 护 工 作 者 的重 要 一 任 务 之 一 。 因 此 , 何 减 小 高 铁 噪 声 污 染 , 当 如 是 前 车 辆 制 造 和 铁 路 建 设 中 的 一 个 十 分 重 要 的 课
中 图分 类号 :U 7 . 6 2 01 " 文 献 标 识 码 :A 文章 编 号 : 1 0 — 6 6 ( 0 2 3 0 4 - 2 0 6 8 8 2 1 )0 — 0 5 0
在 交 通 运 输 高 速 发 达 的 今 天 , 界 许 多 发 达 世
国 家 都 已 经 有 了 自己 的高 速 铁 路 系 统 。随 着 京 津 高 速 铁 路 和 合 武 新 干 线 、 太 客 远 专 线 的开 通 运 石 行 , 及郑西高铁 、 广 高铁和京 沪高铁 的开通 , 以 武
表 1 要 噪 声 声 源 的声 级 主 单 位 : B A) d(
1 高 速 铁 路 的 噪 声 源
11 高 速铁 路噪 声 的特 点 相 对 于普 速铁 路 , . 高速
铁路 具 有 高速 、 高架 、 电气 化 等 特点 , 而其 噪声 传 因
播 的 空 间和 时 间也 较普 速 铁 路远 , 噪声 的构造 也 其 较普 速铁 路复 杂 。尤其 是 高速铁 路穿 越人 口稠 密 的

高 速 铁 路 噪 声是 上 述 4 噪 声 总 集合 的结 果 。 种
随着 列 车速 度 的增 快 而增 大 , 不 同 的列 车 速度 和 在 不 同 的减 振 降 噪措 施 条 件 下 , 述 4 噪声 影 响 的 上 种

高速列车减震降噪控制技术的研究

高速列车减震降噪控制技术的研究

高速列车减震降噪控制技术的研究一、介绍在高速列车行驶过程中,由于路面的不平整以及列车的振动,将会产生很高的噪声和巨大的振动,给列车的乘客和沿线居民带来极大的不便和干扰。

因此,研究高速列车减震降噪控制技术显得尤为重要。

二、高速列车减震技术高速列车采用的减震技术主要包括悬挂系统和车轮减震系统。

1.悬挂系统悬挂系统是高速列车中起主要减震作用的系统之一,一般采用气弹簧、螺旋弹簧和液压减震器等组合形式进行设计。

其中,液压减震器作为一个重要的结构,可以通过调整阻尼和弹性等参数,将震动和噪声控制在合理的范围内,保证行车舒适性和安全性。

2.车轮减震系统车轮减震系统是通过设计先进的轮对和减震结构,减少车轮在行驶过程中的振动和噪声。

针对这一问题,列车制造商采用了多种技术,如液压减震器、电磁减震器、电动减震器和智能控制减震器等。

三、高速列车降噪技术高速列车降噪技术主要包括车体噪声控制、隔音材料的应用和噪声源控制。

1.车体噪声控制车体噪声是高速列车噪声的主要构成部分,主要通过车身表面和车厢空气中的共振、散射和反射产生,因此,减少车体表面的不平整和减少车厢内的共振是降低车体噪声的重点。

2.隔音材料的应用隔音材料的应用可以有效地降低车厢内的噪声,主要包括声吸材料和隔音材料。

声吸材料可以吸收车厢内的骚动和共振,减少车体的反射和散射产生的噪声;隔音材料则是在车厢外侧增加隔音层,从而阻挡外部噪声的传递。

3.噪声源控制高速列车中的噪声源主要包括车轮噪声、机车噪声和空气动力噪声等。

对于车轮噪声,可以通过优化轮对结构,减少初始不平衡量和轮胎与轮轴之间的空隙等方式进行控制;机车噪声和空气动力噪声则可以采用降低功率、改善风阻系数等方式进行控制。

四、高速列车的控制技术高速列车的控制技术是利用现代电子技术和控制技术对列车的运行状态进行检测和控制,以保证列车在行驶过程中的安全性和稳定性。

主要包括以下几个方面:1.列车控制系统高速列车控制系统是高速列车的关键部分,包括车附、列车驾驶室、列车控制中心和列车通信系统等。

超高速列车减震降噪技术的研究及工程应用

超高速列车减震降噪技术的研究及工程应用

超高速列车减震降噪技术的研究及工程应用随着交通工具的不断更新,高速铁路成为了现代人出行的一大首选。

然而,超高速列车的高速行驶对车体以及乘客的舒适性提出了较高的要求。

因此,减震降噪技术的研究及工程应用成为了超高速列车发展的重要方向。

一、减震技术超高速列车高速行驶时会面临着复杂的路面情况,路面的不平整以及铁轨的弯曲都会对列车产生颠簸和震动。

这不仅影响了列车的运行效率,还对乘客的乘坐体验造成巨大的影响。

因此,列车减震技术显得尤为重要。

目前列车减震技术主要包括轮对减震、空气弹簧减震、磁浮减震等。

轮对减震是通过将车轮与车架之间的凸起特殊设计来减少对车体的振动。

空气弹簧减震则是利用气压在车体与铁轨之间形成一个空气缓冲层,缓解车体与铁轨之间的直接接触。

磁浮减震则是利用磁力使车体离开铁轨,降低车体的颠簸和震动。

这些减震技术的应用可以有效地减少列车的震动,提高乘客的乘坐体验。

二、降噪技术超高速列车高速行驶时还会产生巨大的噪声,这不仅影响乘客的乘坐体验,也会对周围的环境造成较大的污染。

因此,降噪技术的研究及应用也受到了广泛关注。

目前列车降噪技术主要包括隔声材料的应用、减少空气流动的噪声、优化车体设计等。

隔声材料的应用是通过在车体、车窗等部位增加隔声材料来隔离声波传播,减少列车噪音的发生。

减少空气流动的噪声则是通过改变车体外形、增加流体力学设施或者在车体外表面安装降噪面来减少风噪。

优化车体设计则是通过合理的设计来减少车体产生的噪音。

这些降噪技术的应用可以明显减少列车的噪声,提高乘客的乘坐体验,减少污染。

三、工程应用减震降噪技术的研究在超高速列车的发展中起着至关重要的作用。

目前,国内外均有多个研究机构在探究减震降噪技术的研究,如日本的新干线列车就采用了磁浮减震技术,在行驶时产生的噪音几乎可以忽略不计。

超高速列车在建设中应用减震降噪技术不仅可以提高列车运行效率,满足乘客的乘坐需求,也可以减少列车产生的污染,对环境保护有重要意义。

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V ol 38No.Z1Apr.2018噪声与振动控制NOISE AND VIBRATION CONTROL 第38卷第Z1期2018年4月文章编号:1006-1355(2018)Z1-0008-06高速铁路半、全封闭声屏障振动与降噪效果研究李小珍,杨得旺,高慰,罗云柯(西南交通大学桥梁工程系,成都610031)摘要:半封闭、全封闭声屏障能够大幅降低高速铁路噪声,逐渐应用在降噪要求较高的路段。

声屏障的振动影响着结构使用年限与运营安全,良好的降噪效果是声屏障性能最主要评价指标。

以高速铁路半封闭、全封闭声屏障为研究对象,基于试验和数值仿真分析方法对声屏障振动以及降噪效果开展研究。

以沪昆客专杭长段半封闭式声屏障为工程背景,分别现场测试桥梁-声屏障的振动、声屏障内外表面噪声、敞开侧和封闭侧噪声。

另外,建立了轮轨动荷载、脉动风压作用下声屏障振动分析模型。

针对全封闭金属吸声板、混凝土声屏障,通过数值计算分析动车组(CRH2)轮轨动荷载作用声屏障振动,基于足尺模型试验开展了全封闭声屏障降噪特性的研究。

研究结果表明:声屏障的振动大于箱梁振动,且呈现宽频特性。

高速铁路半封闭声屏障降噪效果约15dB(A),全封闭金属吸声板声屏障、全封闭混凝土声屏障,距线路7.5m 处的插入损失约25dB(A)、22dB(A)。

关键词:声学;半封闭声屏障;全封闭声屏障;振动;降噪效果;高速铁路中图分类号:U270.1+6;TU112.59+4文献标志码:ADOI 编码:10.3969/j.issn.1006-1355.2018.Z1.002Study on Vibration and Noise Reduction of Semi-or Fully-Enclosed Noise Barriers of High Speed RailwaysLI Xiaozhen ,YANG Dewang ,GAO Wei ,LUO Yunke(Department of Bridge Engineering,Southwest Jiaotong University,Chengdu 610031,China )Abstract :Semi or fully enclosed sound barriers can greatly reduce the noise of high speed railways,and it is gradually applied to the section with higher noise reduction requirements.The vibration of the noise barriers affects their own service life and operation safety.So,good performance effect of noise reduction is the most important performance index of the noise barriers.In this paper,the noise reduction effects of semi closed and fully enclosed noise barriers of high-speed railways were studied based on the experimental and numerical simulation analysis methods.With the semi closed sound barrier in Shanghai to Kunming passenger line as an engineering background,the vibration of the bridge sound barrier,the noise inside and outside the sound barrier and the noise on the open side and the closed side were tested.In addition,the vibration analysis model of the noise barrier under the wheel-rail dynamic load and fluctuating wind pressure load was established.For the fully-enclosed metal noise barrier and the fully-enclosed concrete noise barrier,the vibration of barriers under the dynamic load of CRH2was analyzed by the numerical analysis method.Based on full-size model test,the noise reduction characteristics of the fully-enclosed metal noise barrier were studied.The results show that the vibration of the noise barrier is larger than that of the box-shaped girder,and both vibrations have broadband characteristics;the noise reduction effect of the semi-enclosed noise barriers is about 15dB(A).At 7.5m distance from the track central line,the insertion losses of the fully-enclosed metal noise barrier with composite sound absorption plates and the fully-enclosed concrete noise barrier are respectively 25dB (A)and 22dB(A).Keywords :vibration and wave;semi-closed barrier;fully-enclosed noise barrier;noise reduction;high-speed railway高速铁路噪声污染严重影响沿线自然环境以及收稿日期:2018-03-15基金项目:国家自然科学基金资助项目(51378429);国家863计划资助项目(2011AA11A103)作者简介:李小珍(1970-),男,湖南省安仁县人,教授,博士生导师,主要研究方向为车桥耦合振动、桥梁结构振动与噪声。

E-mail:xzhli@居民生活质量,当线路穿越噪声敏感区域时有必要进行噪声控制。

声屏障可有效屏蔽各种噪声源的传播,是控制交通噪声的重要措施(1)。

国内外对声屏障的振动与降噪效果进行大量的研究。

龙丽平基于流体计算软件CFX 探究了列车经过声屏障时的空气脉动力分布规律[2]。

韩珈琪利用Fluent 动态铺层技术,模拟了作用在声屏障上的脉动风压特性,并讨论了不同形式声屏障的气动特第Z1期性[3]。

Tokunaga等结合现场试验与数值模型,从避免共振的角度,研究了高耸直立式声屏障在脉动风压作用下的动力响应,并提出了简化计算方法[4]。

通过改进直立声屏障顶部结构(如T型、Y型、多重边缘顶部结构等)以及加装顶部降噪装置,可增大降噪效果1dB(A)~4dB(A)[5–8]。

费广海、吴小萍等针对我国高速铁路直立式声屏障,采用数值模拟研究了声屏障高度对其降噪效果的影响,得出了路基区段和桥梁区段声屏障的合适高度[9–10]。

由于直立声屏障高度受限,降噪效果有限。

对于降噪要求高的路段,有时会采用半封闭、全封闭声屏障。

通过现场试验研究了半封闭声屏障振动与降噪效果,并分别建立了轮轨动荷载和脉动风压作用下声屏障振动分析模型。

对于全封闭声屏障,基于足尺模型试验研究了其降噪效果,并通过数值分析了高架桥上全封闭声屏障在动车组(CRH2)轮轨动荷载作用下的振动响应。

1半封闭声屏障半封闭声屏障封闭一侧以及顶部的部分或全部,可大大降低铁路噪声对高层建筑的影响。

半封闭声屏障在城市轨道交通的得到了广泛的应用,例如上海、武汉、宁波等城市。

在高速铁路上,上海至杭州铁路客运专线(沪杭高铁,设计速度350km/h)经过上海市区林水美地苑小区路段、杭州至长沙铁路客运专线(杭长高铁)经过金华市区部分路段、北京至张家口城际铁路(京张城际,设计速度250 km/h)经过北京市区智学苑小区路段等噪声敏感区域设置了半封闭声屏障。

本文基于现场试验以及数值仿真分析对杭长高铁金华段桥上半封闭声屏障进行振动与降噪效果分析。

该区段为多跨32m混凝土简支箱梁组成的高架桥,线间距为5m。

轨面距地面的高度为5m。

声屏障全高8.15m,全宽11.7m,采用金属插板式构造。

声屏障立柱在顺桥向的间距为2m。

金属单元板采用铝合金复合吸声板,厚度为0.14m,宽度约0.5m。

沿高度方向共有13块单元板,其中,第5、6块单元板之间设有1.1m高的通透隔声板。

在声屏障框架的顶部,沿横桥向设有7块通透隔声板,总宽度为7.23m。

1.1半封闭声屏障振动1.1.1现场试验在图1(a)中,测点V1布置在相邻两个扣件之间的中部,测试钢轨轨底的垂向振动加速度;测点V2布置在轨道板的中部;测点V3布置在底座板边缘;V4布置在箱梁顶板中心。

声屏障立柱振动测点布置在敞开侧,如图1(b)所示。

其中:V5、V6和V7分别布置在与第13、10和7号单元板等高处(起算位置为声屏障底部),至立柱底部的高度分别为7.3m、5.8m和4.45m。

图2给出了测点V1-V4的振动加速度级频谱曲线。

可以看出:随着频率增加,钢轨(V1)、轨道板(V2)和底座板(V3)的振动加速度级逐渐增大;箱梁顶板(V4)的振动加速度级主要处于小于315Hz的频带内,优势频段范围为40Hz~63Hz;从钢轨到轨道板、再到底座板和箱梁顶板,振动加速度级分别衰减了29dB、8dB和7dB。

图3给出了测点V5-V7的振动加速度级频谱曲线,实测声屏障振动响应来源于列车脉动风和轮轨力激励。

可看出:在极低频段范围内(2Hz~5 Hz),各测点振动响应出现一个局部峰值,这主要来源于列车脉动风激励;而在轮轨力激励下,3个测点的振动优势频段为20Hz~63Hz和100Hz~500Hz,峰值频率分别为40Hz和125Hz,这与轮轨力的频谱特性和立柱的自振特性有关。

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