高速铁路声屏障插入损失影响因素及规律

为研究声屏障降噪的主要影响因素及规律,基于边界元理论,结合高速列车实测声源识别结果,建立了高速铁路声屏障降噪效果预测模型,研究了包括高速列车不同位置声源、声屏障高度、声屏障截面形状和吸声边界条件对插入损失的影响,并在此基础上提出了对现役声屏障结构的改进方案.研究结果表明,列车声源高度对声屏障插入损失有重要影响,现有2.15 m高声屏障只对车体下方噪声有降噪效果;随着声屏障高度增加,插入损失逐渐增大,声屏障高于6.15 m时,插入损失达到25 dB(A)以上;对于不同截面形式的声屏障,降噪效果从优到劣依次为Y型、倾斜型、T型、外折型、直立型和内折型,其中Y型比直立型插入损失高0.7~1.5 dB(A);对于任一类型声屏障,吸声引起的具体降噪效果与声屏障形式有关,有吸声边界条件的降噪效果要优于"刚性光滑"边界条件,前者与后者相比,其插入损失可提高0.3~6.4 dB(A).      

聚合物-粉煤灰陶粒声屏障降噪效果检测布点方法的研究

山西省内某互通公路沿线声屏障工程是利用聚合物-粉煤灰陶粒制备的吸声屏体。根据《声屏障声学设计和测量规范》（HJ/T 90—2004）对运营期的声屏障进行现场检测,通过检测声屏障不同平行距离、垂直距离的等效连续A声级并计算出插入损失,研究其实际降噪效果。结果显示：声屏障端点处降噪效果不及声屏障非端点处,且降噪效果有限;声屏障非端点处的降噪效果随着与声屏障距离的增大而减小;随着与声屏障垂直距离的增大,降噪效果的衰减程度变小。在总结基本规律的基础上得出声屏障降噪效果的检测布点方法：检测点位布设在距离屏体两侧端点不少于50 m的中部区域,以垂直屏体1～20 m为重点检测区域,最远垂直检测距离不超50 m,检测数据取多组检测的平均值。     

高速铁路吸声声屏障插入损失影响因素的分析

在半消声室中建立直立型吸声声屏障缩尺模型,针对不同吸声材料厚度、密度及不同声屏障面板开孔率。基于德国Head公司DATa Rec4 DIC24数据采集仪和ArtemiS数据分析软件来测试声屏障的降噪效果。分别对25%,35%,45%面板开孔率和60,80,100 mm厚度及24,32,48 kg/m~3密度吸音板工况下的吸声声屏障的降噪效果进行测试和分析,从而探究高速铁路吸声声屏障各参数对插入损失的影响规律。研究结果表明:在声屏障一定高度的情况下,随着声屏障面板开孔率的增加,声屏障的降噪效果越来越显著,以此佐证增加声屏障面板开孔率有利于提高声屏障的降噪效果;同时随着芯材厚度的增加以及芯材密度的减小,声屏障的的降噪效果也越显著,以此说明提高芯材厚度以及降低芯材密度也有利于提高声屏障的降噪效果。     

高速铁路半封闭式声屏障降噪效果测试与分析

当前半封闭式声屏障逐渐在高速铁路工程中得到了应用,但其在运营状态下的实际降噪效果研究还极其有限.为此,以沪昆客专杭长段半封闭式声屏障为工程背景,分别在声屏障内、外表面,以及封闭侧和敞开侧不同距离处布置测点,监测高速列车通过时的噪声,并对场点的声压级频谱、声场分布、衰减规律、隔声量和插入损失等声学特性进行讨论.结果表明:多重反射造成的混响效应使得半封闭式声屏障内表面的噪声有所增大;距封闭侧线路中心7.5 m处,高位测点比低位测点声压级大,而其他位置不同高度测点在垂向的指向性不明显.半封闭式声屏障的隔声量随频率增加而增大,在1 000 Hz处最大约26 dB;距轨道中心线7.5 m和25 m处的插入损失均值为16.5 dB（A）和15.5 dB（A）.      

LOS声屏障降噪效果评价

为了评价LOS声屏障在噪声水平超标较小与住户较少地区的应用效果,对美国印第安纳州I-465高速公路新型LOS声屏障试验段进行噪声测试与TNM分析,研究了路面类型、车辆速度、交通量、降噪系数、声屏障高度与声屏障延长对LOS声屏障降噪水平的影响,评价了LOS声屏障应用效果,提出了关键设计参数。研究结果表明:LOS声屏障适用于噪音水平超标较小与住户较少的地区;路面类型对降噪效果影响较大,将水泥混凝土路面更换为密级配沥青混凝土路面与开级配沥青混凝土路面可以明显提高降噪幅度和降噪有效率;采用限速方法降低噪音并不明显,不推荐采用限速的方法提高声屏障降噪效果;LOS声屏障设计时,设计降噪幅度宜大于6.7dBA,最低高度应大于路面行驶的大型车辆高度,最大高度不超过6.6m,最佳高度由设计年限内降噪效果模拟分析确定。     

高速公路共振腔吸声砖声屏障降噪效果

为解决交通噪声对高速公路两侧村庄声环境影响问题,根据已建成公路交通噪声监测结果,给出高速公路交通噪声预测模型,对两侧声环境敏感点的交通噪声级进行计算,提出公路两侧分布村庄段采用双侧共振腔吸声砖吸声型声屏障降噪方法。声屏障工程实例及降噪监测结果表明,共振腔吸声砖声屏障降噪量达13~16 dB,具有构造简单,施工方便,造价低等特点,环境效益和经济效益比较显著。     

国内外高速公路声屏障的研究应用状况

分析了国内外利用声屏障解决高速公路交通噪声的研究应用状况,总结了国内外声屏障的结构材质和结构样式分类,并进一步结合我国现有高速公路声屏障的实际工程应用状况进行分析,为该行业的交通噪声降噪处理提供工艺选择方面的参考。     

高速公路降噪声屏障应用分析

选择受噪声影响的村屯段、城郊段为研究对象,通过分析三种声屏障材料的隔声量、造价、景观性、适用位置等因素,确定在村屯段设置轻质水泥声屏障,在城郊段设置中空铝塑复合板声屏障,根据《声屏障声学设计和测量规范》确定声屏障的设计降低值,经噪声实测达到了降噪的要求。     

大连阳光海岸住宅小区铁路沿线声屏障设计之研讨

本文分析了铁路噪声产生的原因,如何利用声屏障达到降噪效果以及声屏障的设计步骤和重点要求。     

统计能量法预测铁路声屏障的降噪效果

用统计能量分析（简称SEA）来预测铁路声屏障的降噪效果,并针对某一有声屏障的铁路段进行了SEA模。模型包含列车车体与声屏障之间的声空间以及声屏障2个子结构。计算结果与常用的经验计算方法的预测结果相近。     

基于声子晶体理论的轨道交通减振降噪研究综述

为了深入研究振动与噪声这一轨道交通运维中的热点问题,国内外学者利用声子晶体理论研究了铁路中多跨等跨轨道、桥梁,以及等间距管片地铁隧道,对其弹性波传播特性进行研究,以实现减振降噪控制,同时基于声子晶体理论的声屏障、周期性隔振屏障也是当前研究轨道交通减振降噪领域的热点。通过对声子晶体理论的带隙控制原理的介绍,及其在铁路减振降噪相关研究现状的总结,归纳分析了近些年来基于声子晶体理论的周期性轨道、桥梁、隧道振动分析理论研究现状,以及轨道结构的振动控制、声子晶体类声屏障和隔振屏障的控制理论研究现状,最后针对当前研究现状中存在的问题,提出了今后的理论研究建议和展望。     

高速公路对升金湖自然保护区声环境影响的控制

以降噪原理为基础,根据安徽省升金湖裕丰圩保护区的公路沿线的噪声现状,结合交通噪声预测模式,设计了该公路高架桥声屏障的位置和高度,并对设计结果进行了调整。同时,对声屏障的结构和材料进行了设计,计算结果表明,该声屏障能有效减少噪声,对湿地水禽具有显著的保护作用。     

声屏障上部吸、隔声产品性能探讨

声屏障作为有效降噪措施在工程建设中得到广泛应用,鉴于目前声屏障上部吸、隔声产品多样性的特点,通过已通车项目实地考察及市场调研,归纳总结了各种形式特点,以便依据项目特点选取合适结构形式.     

城市轨道交通桥梁-声屏障系统结构噪声特性与预测

针对列车通过城市轨道交通高架时引起的桥梁-声屏障系统结构噪声问题，在某市域铁路箱梁段分别选取无声屏障和直立式声屏障地段，开展噪声现场测试；通过对比无声屏障和直立式声屏障地段的测试结果，分析了箱梁-声屏障系统结构噪声的频谱特性；基于有限元-边界元法，建立了箱梁-声屏障系统振动声辐射数值计算模型，研究了箱梁-声屏障系统结构噪声的空间分布规律，探讨了车速和声屏障高度对箱梁-声屏障系统结构噪声的影响。研究结果表明:当列车以约93 km·h-1的速度通过时，直立式声屏障对高频轮轨噪声起到了很好的降噪作用，但会使低频结构噪声增大；声屏障结构噪声的影响主要集中于160 Hz以下的低频段，箱梁-声屏障系统结构噪声的峰值出现在63 Hz左右；箱梁-声屏障系统结构噪声呈现出近场随距离衰减较快，远场随距离衰减越来越慢的趋势，箱梁正上方和正下方的结构噪声均超过96 dB，距离桥梁中心线120 m处的结构噪声衰减至72 dB；声屏障结构噪声对于梁侧声场的影响较大，与无声屏障地段相比，设置了高度为3.15 m的直立式声屏障之后，梁侧结构噪声增大了2~5 dB；当车速由93 km·h-1增大到120 km·h-1时，箱梁-声屏障系统结构噪声辐射在梁侧最大增加7 dB以上；当声屏障高度由3.15 m增大至6.3 m时，箱梁-声屏障系统结构噪声辐射在梁侧最大增加3 dB以上。      

高速铁路箱梁桥-声屏障结构振动噪声初探

声屏障是轨道交通重要的降噪措施之一,但在列车经过时声屏障同样会产生振动成为向外辐射噪声的声源.以内折型声屏障为研究对象,将其简化为适用于声学计算的板壳单元,通过建立高架线路结构的有限元模型,以中国高速铁路无砟轨道谱作用下的声屏障以及箱梁桥-声屏障的动力学响应作为声学边界条件,基于有限元-边界元理论分别求解单独声屏障和箱梁桥-声屏障的声辐射特性,初步探究了声屏障对高架路段结构声辐射的影响,在此基础上进一步考虑了地面反射的作用.研究结果表明:声屏障的振动形式主要表现为水平局部振动以及垂向整体振动,水平局部振动对自身结构噪声辐射的影响最大,其结构噪声集中在0～180 Hz的低频段,与桥梁结构噪声频率范围重合度较高;桥梁上安装声屏障后的振动分布发生明显地改变,使得声压在部分频段内降低,周围声场的分布也发生了明显变化而且总体上声压增加了1～2 dB;刚性地面的反射会使整个声场的声压增大,声压增加值最大可达5 dB.因此,声屏障对高架线路的整体结构声辐射能够产生很大的影响,考虑地面反射的作用后更加显著.     

公路声屏障的应用和发展

公路声屏障作为当前控制交通噪声最经济有效的降噪措施,得到了极为广泛的应用,但其绝不是唯一可采用的,也不是在各处都适用的。应在多方案比选之后采用最佳的降噪方案。     

纳米材料在道路声屏障中的应用探析

交通噪声生成机理复杂、防治手段落后,其治理问题一直是行业的痛点。近年来声屏障的普及应用,在一定程度上降低了城市道路和公路沿线居民的噪声困扰,但市场上的声屏障产品效果还未能达到预期。通过对道路交通噪声的特性进行分析,总结近年来机动车噪声发展的趋势和变化,针对声屏障隔声的原理研究声屏障产品的合理结构和需求参数。经仿真和计算发现:在声屏障产品中填充纳米材料正好可以弥补金属骨架低频共振和中高频吻合效应的不足;纳米材料能完全覆盖交通噪声的等效频率,具备很高的推广应用价值。     

公路声屏障的应用和发展

公路声屏障作为当前控制交通噪声最经济有效的降噪措施,得到了极为广泛的应用,但其绝不是唯一可采用的,也不是在各处都适用的,应在多方案比选之后采用最佳的降噪方案.     

汾灌高速公路声屏障工程的设计与施工

结合汾灌高速公路沿线声屏障工程,介绍了声屏障的方案及结构设计,对声学效果检测进行分析探讨,并对声屏障的设计施工提出了一些建议。     

设置分段式声屏障桥梁的涡振幅值反演方法

大跨桥梁的涡激共振常采用节段模型风洞试验进行测量,但节段模型试验建立在二维理论上,当桥梁由于分段式声屏障导致沿跨向存在多种气动外形时,涡振响应难以通过节段试验直接测量.本文基于线性涡激力模型提出考虑多气动外形影响的节段-实桥涡振幅值反演方法.首先,分别对带屏障与无屏障段截面进行节段模型风洞试验;然后,通过ANSYS谐响应分析,反演全跨布置与不布置屏障两种工况的实桥涡振幅值,获得对应的涡激荷载幅值;最后,根据声屏障实际布置位置分段施加涡激荷载,得到设置分段式声屏障桥梁的实桥涡振响应,并基于本文方法对不同声屏障布置方案进行了参数分析与讨论.试验结果表明：全封闭声屏障会显著降低主梁抗风性能,屏障的分段布置对整体涡振影响较大;本文方法可通过节段模型试验结果直接估算多气动外形桥梁的全桥涡振响应,声屏障布置应在满足降噪条件下尽量布置于边跨,若布置长度超过桥塔位置,须尽量缩短布置长度以减小涡振响应.