高速铁路声屏障结构设计研究

以解决高速铁路的噪声问题的声屏障为研究对象,系统分析其结构形式与吸声材料特点。总结高速铁路声屏障结构设计考虑因素如噪声源、环境因素、视野及荷载因素。分析高速铁路声屏障结构设计的依据,荷载采用及荷载组合的情况。针对金属立柱插板式声屏障进行静态受力计算分析,结果表明金属立柱各项验算均满足规范要求,混凝土插板在荷载作用下的应力相对较小,具有良好的结构强度。还讨论声屏障的改进措施来提高其降噪能力、美观性等。     

公路声屏障结构设计

公路声屏障主要受重力荷载和风荷载作用,结构设计包括计算立柱的强度和挠度、柱脚锚栓抗拔性能以及基础的水平承载力或抗倾覆性。文章根据沿海高速公路盐城至南通段圩里村声屏障的工程实例,对倒L形声屏障进行了结构计算,并对该工程中声屏障基础进行了有限元分析。     

高速铁路声屏障在列车风致脉动力与自然风荷载下的数值模拟

基于三维、定常、不可压缩、粘性流体的RANS方程和κ-ε两方程模型,运用计算流体力学软件Fluent,对在列车风致脉动力与自然风荷载联合作用下的高速铁路声屏障进行数值模拟,分析在不同的风向角及风速下,自然风荷载对声屏障所受列车风致脉动力的影响。结果表明:自然风荷载对声屏障所受的脉动峰压影响较大,在对声屏障进行结构静力学设计时必须考虑自然风荷载的影响。     

京石客专路基声屏障桩基础受力特性试验研究

用现场静载试验的方法,利用预埋钢筋计和土压力盒,进行了高速铁路路基声屏障桩基础在竖向荷载作用下的桩身应力和桩底反力的测试。重点分析声屏障桩基础在荷载作用下的沉降量和桩身内力。结果表明:对于声屏障的桩基础,采用试验时的桩长、桩径和桩身混凝土,桩基的承载力很大,桩顶荷载主要由桩周土的侧摩阻力来承担,并分析了此类桩基础承载力的影响因素,为今后进一步改进声屏障桩基础的设计提供了可供参考的试验数据和经验积累。     

轨道交通桥梁声屏障柱脚节点计算方法研究

声屏障柱脚结构一般采用锚栓连接钢立柱与混凝土基础。此类节点受力方式既不同于钢筋混凝土结构,亦不同于钢结构的螺栓群连接,而钢结构相关设计规范和混凝土设计规范中均未给出此类节点结构受力分析计算办法。本文在轨道交通声屏障柱脚锚栓连接节点结构受力分析中,提出按平截面假定方法分析的计算原理,结合在上海申通地铁集团有限公司科研项目《声屏障风荷载特性研究》中得出的风荷载作用数值,按照计算原理得出的方法,计算了六种不同荷载组合下的柱脚节点受力,并采用有限元仿真分析并行计算,对比二者计算结果以验证该原理和方法,可供相关设计人员计算参考。     

车辆扰动下高架道路声屏障风荷载的数值模拟

对车辆扰动下高架道路声屏障屏体表面风荷载进行了数值模拟分析,获得了车辆经过时作用于屏体表面的典型的风压荷载时程。通过参数分析给出了屏体不同位置风压荷载的差异及原因。通过对屏体表面极值风压荷载的深入分析得出：现行采用声屏障所在地区50年一遇基本风压作为其设计控制荷载是不合理和不安全的。     

以秸秆为填充物的菱镁复合板材在声屏障面板中的适用性研究

以交通部"西部高速公路生态型声屏障技术应用研究"课题为依托,开展高速公路生态型声屏障研究。以声学性能检测为主要手段结合工程调研分析秸秆纤维类菱镁复合板在声屏障面板中的适用性。结果表明,100mm厚中空板以大量秸秆纤维作为填充材料,具有体轻、价廉、强度高、防火防水等优势,其计权隔声量能够达到30dB,满足公路声屏障隔声构件要求,而降噪系数只有约0.15,吸声性能较差。该板材能够用作声屏障隔声面板,具备良好的环保性和经济优势,符合生态型声屏障技术要求。     

高速铁路声屏障气动特性仿真分析

基于三维粘性非稳态可压缩Navier-Stokes方程和k-ε两方程紊流模型,采用有限体积法对高速列车通过时声屏障上气体压力和气动作用力进行计算。分析了两种高度、三种形式声屏障和四种列车运行速度条件下,单车通过与会车过程中的声屏障气动特性。结果表明:列车通过时,直立板型声屏障所受单位长度气动力最小,倒L型声屏障最大,内倾45°型居中;不同类型声屏障单位长度上气动力与列车运行速度均成2次方函数关系。会车过程中作用在声屏障上气动作用力大于单车通过时相应的气动作用力。     

公路生态声屏障设计研究

介绍了研究组研发的四种生态声屏障的特点及应用范围。详细阐述了研究组发明的弧形生态声屏障的隔音机理、结构形式、声屏障种植土的配比研究、植物的选择以及在湖南衡枣高速公路的应用情况。通过研究、分析和应用,一种既有隔音功能又有绿化作用,同时兼具环境协调的新型生态声屏障,具有技术先进性和独创性,有较大的推广应用前景。     

泡沫混凝土声屏障吸声特性研究

为研究泡沫混凝土声屏障的吸声特性,针对复合型声屏障的结构形式及声屏障的顶端结构类型建立优化模型。基于声屏障的吸声基本理论和环境声学的边界元理论,利用交通噪音的频谱特性,分析不同声屏障高度及不同受声点高度时声屏障插入损失分布规律的影响,研究了复合型声屏障的结构形式及声屏障的顶端结构类型对声屏障插入损失分布规律的影响。研究结果表明:泡沫混凝土吸声型声屏障在近声源侧,声屏障插入损失为零;在远声源侧,声屏障插入损失的分布分为干涉、衰减及稳定3个阶段。声屏障的高度和受声点高度仅能影响近距离的声场分布,在远声源侧稳定阶段各高度的声屏障插入损失相差不超过0.2 d B;复合型声屏障在近声源侧声屏障插入损失存在负值,吸-隔-吸组合形式的复合型声屏障降噪效果最优;顶端结构为圆弧形声屏障的降噪效果优于30°折壁型和直壁型。     

高铁桥梁全封闭声屏障降噪性能试验与数值研究

为探明铁路桥上全封闭声屏障的降噪性,选取铁路桥上不同车速的混凝土全封闭声屏障、金属全封闭声屏障和单侧直立式声屏障测试断面,开展声屏障内外声场的噪声测试,建立全封闭声屏障统计能量分析模型,结合实测结果验证数值模型的适用性,最后对比分析声屏障不同结构形式、隔声板材料和传声损失、车速对声屏障降噪量的影响,探讨声屏障数值模型中的传声损失、模态密度参数对外声场的影响。研究结果表明：在测试车速下,声屏障内部噪声显示出轮轨噪声频谱特性,空间分布符合线声源的衰减特性;采用所建立的全封闭声屏障统计能量分析模型来预测声屏障外部噪声的A声级与实测结果具有良好的一致性;与直立式声屏障相比,全封闭声屏障的插入损失高9 dB（A）以上,并随列车速度的增大而增大,全封闭声屏障对高频噪声成分的降噪效果更优;提高声屏障隔声板的传声损失导致外声场噪声的衰减量,略大于同幅度降低传声损失导致的噪声增加量;声屏障统计能量分析模型中隔声板的模态密度对声屏障降噪性能的影响比内声腔的模态密度敏感。     

声屏障控制交通噪声的有限元模拟

声屏障是用来遮挡声源和接受点之间直达声的措施,声屏障使声场分成声影区和声亮区。声屏障能有效地控制交通噪声,尤其对于中高频噪声。分析声屏障的工作原理,利用有限元软件模拟声屏障的降噪特点和效果。     

国内外公路交通声屏障研究进展

声屏障是控制道路交通噪声、保护居民居住环境的重要措施.对近年来国内外有关道路声屏障的研究现状进行综述,主要探讨声屏障材料和结构形式,指出我国声屏障领域研究工作的薄弱环节及发展方向.     

声屏障设计及结构验算

随着社会经济的不断发展,城市化进程不断加快,声屏障越来越多的被采用。在设计过程中,设计者往往更多的关注桥梁主体结构,而对于桥梁附属结构没有引起足够的重视。本文依托贵阳市某高架桥声屏障项目,简要叙述声屏障的各项设计参数,依据现行相关规范对其主要的受力结构进行验算,确保其结构强度、刚度等均满足要求,为项目的安全实施提供可靠依据。以期为类似项目提供一定的参考。     

四川省公路声屏障景观塑造技术应用研究

公路两侧连续且单调重复的声屏障会对沿线景观和驾乘人员感官造成较大影响。通过专项景观美学塑造可以优化声屏障的景观效果,减少声屏障带来的视觉影响。以丽江至攀枝花高速公路、南部至成都高速公路等为依托开展公路声屏障景观塑造技术应用研究,从声屏障形式、材料、文化和生态等要素入手对公路声屏障景观塑造技术进行了研究,提出了系统性设计方法,并在依托工程建设中进行了应用。     

高速公路声屏障降噪特性与效果评价

高速公路交通噪声较为严重,合理的选择声屏障对于高速公路降噪非常重要。本文以声屏障的降噪效果与影响声屏障选型评价因素为基本出发点,研究了不同构造材料、不同结构类型声屏障的降噪效果,并根据各种声屏障适用环境与使用性能,确定合适的声屏障类型;以云南省武昆高速公路为例,结合声屏障选型与评价的影响因素分析,得出其最终的敏感目标降噪方案。     

高速公路声屏障与隧道壁多功能清洗机的结构设计

为了对高速公路声屏障与隧道壁进行清洗,满足行车安全与美观的需要,在对现有清洗方式进行分析的基础上,设计了一种单刷与双刷可自由切换的多功能清洗机,并进行了总体结构设计。对多功能清洗机单刷清洗隧道壁的最高位置、最大距离、最低位置,清洗声屏障背部的最低位置,以及双刷清洗声屏障的水平工况、最大距离工况、最近距离工况分别进行分析,研究清洗机的最大受力工况,为后期的强度校核提供依据。研究结果表明,多功能清洗机可以提高声屏障清洗的效率,换装单刷后还可以进行隧道壁清洗,实现一机多能的功用。     

公铁同面大桥的桥面铺装耦合荷载效应

为分析铁路-公路荷载作用下公铁同面钢桁架梁桥面铺装层的受力特点,以枝城长江公铁同面连续钢桁架梁桥面铺装结构为研究对象,采用等效抗弯刚度法简化桥面铺装层,建立公铁同面大桥整桥有限元模型,分析铁路荷载、公路荷载及铁路—公路耦合荷载对公铁同面钢桁梁桥桥面铺装组合结构的影响。结果表明桥面铺装层主要控制应力为顺桥向的纵向拉应力,铁路荷载和公路荷载对最大纵向拉应力耦合效应的贡献率分别约为62.5%和37.5%,对最大横向拉应力的荷载耦合效应的贡献率分别约为61.7%和38.3%。在铁路-公路耦合荷载作用下,枝城长江公铁同面钢桁架梁桥面铺装层的最不利等效应力小于等效桥面铺装层材料的容许应力。     

模块化生态声屏障在长湘高速公路上的应用研究

立足当前国家加强交通环境保护的背景下,研发设计出了箱体式生态声屏障和模块化生态声屏障。以长湘高速公路的一处噪声敏感点作为声屏障示范工程应用。在应用前期,运用Cadna/A模拟软件对该示范工程点进行噪声模拟,得出该高速公路运营后,设置声屏障和未设置声屏障的声环境数值分布以及敏感点的达标/超标情况,从而避免了声屏障设置不合理而重复建设造成经济浪费,为后期声屏障设置提供了科学的参考依据。施工完后,在运营期进行降噪效果监测,结果表明通过设置模块化生态声屏障可以达到Cadna/A软件预期模拟的效果。     

钢纤维混凝土疲劳及AE特性试验研究

通过对粗骨料混凝土试件施加周期循环荷载前后的两次静载强度试验和声发射检测,得到试件两次静载强度试验的应力—应变全过程曲线和声发射信号,分析其变形、破坏以及声发射特征,得出试件的强度、变形及声发射特征的变化规律。