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）.      

高速铁路桥梁全封闭声屏障结构噪声特性

开展了高速铁路桥梁和桥梁-全封闭声屏障典型结构断面的振动和噪声测试,建立了高速铁路桥梁-全封闭声屏障系统结构噪声的快速多极边界元法(FMBEM)数值预测模型,深入分析了板件的车致振动与结构噪声辐射的相关性和时频特性,并以此验证了FMBEM数值预测模型求解结构噪声的准确性;对比分析了有、无全封闭声屏障工况下32 m简支箱形梁桥结构噪声的空间和频域分布特性,并比较了FEBEM与边界元法(BEM)的计算效率。分析结果表明：桥梁-全封闭声屏障系统板件的振动与噪声的频谱分布规律基本一致;受全封闭声屏障隔声作用和梁体遮蔽作用的影响,距箱梁底板表面0.3 m处测得的噪声信号基本反映了底板的结构噪声特性,其余测点则不同程度地受到其他板件或轮轨系统辐射噪声的影响;计算与实测噪声的幅频特性吻合较好,峰值处计算误差在1.5 dB以内;全封闭声屏障的安装导致桥梁板件的振动和结构噪声均减小,也改变了桥梁周围的声场分布特性,桥梁板件表面场点的总声压级降低了0.8 dB,梁体下方地面场点总声压级增大了4.1~9.4 dB;梁体斜上方场点总声压级增大了9.6~18.1 dB,桥梁-全封闭声屏障结构顶部局部区域的结构噪声比无声屏障的桥梁大12.4 dB以上;FMBEM计算耗时为传统BEM的1/3,计算更为高效。     

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.     

高速公路声屏障设计

详细论述了声屏障设计流程、声屏障设计的主要内容及声屏障安装施工注意事项,对声屏障设计及施工具有一定的参考价值.     

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。     

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。     

公路声屏障设计浅析

首先结合《公路环境保护设计规范》以及《环境影响评价技术导则声环境》,对公路声屏障声学原理、设计步骤及计算公式进行了论述,并以合阳至铜川高速公路作为设计实例,利用软件程序进行辅助设计,得到声屏障设计相关参数,对公路声屏障设计有一定的参考价值。     

高速铁路连续屏障减振效果分析

采用傅里叶积分变换的方法求解轨道结构连续弹性三层梁模型在列车作用下的路基动荷载,并结合大型通用有限元软件ANSYS建立路基-屏障-大地有限元模型,边界上采用等效一致三维黏弹性人工边界来确保波穿过截断面时不产生反射;对比分析了典型连续屏障空沟、填充沟的不同屏障参数对高速铁路引起的环境振动的隔振效果,表明隔振沟越深,隔振效果越明显,增加沟宽对屏障的隔振效果影响很小;填充材料与土体的波阻抗差别越大,其隔振效果越好。     

高速公路声屏障设计实例分析

以沪宁高速公路声屏障设计为例,对高速公路的声屏障设计思路进行概括与总结。提出了声屏障设计的主要控制因素与关键节点,可为类似工程设计提供参考与借鉴。     

高速公路声屏障设计实例分析

以沪宁高速公路声屏障设计为例,对高速公路的声屏障设计思路进行概括与总结,提出了声屏障设计的主要控制因素与关键节点,可为类似工程设计提供参考与借鉴。     

高速动车组振动舒适性影响因素分析

为了更好地研究高速轨道车辆舒适性的影响因素,建立CRH5动车组模型并进行编组列车舒适性评价.根据DellNer联结器的迟滞曲线,以变刚度变阻尼纵向悬挂作为车间联接.基于3种高铁轨道谱的舒适性评价对比表明:英国小缺陷谱较好地反映了高速客运专线的实际情况.基于英国小缺陷谱的舒适性评价与ALSTOM的评价结果进行了对比,由于...     

高速列车对站房振动噪声影响的试验研究

为研究列车通行对综合交通枢纽振动噪声的影响,以成渝高铁沙坪坝站为工程背景,通过现场试验实测了站房候车厅、站台、轨道板的振动加速度以及候车厅、站台区域、轨行区的辐射声压.通过对实测信号分别进行了时域分析和1/3倍频程分析,探究了列车作用下站房的振动传递规律及噪声辐射特性.结果表明:在列车运行荷载作用下,站房与站台的结构振动优势频段为10.0～80.0 Hz,振动随振源距离的增大而减小,站台到候车厅总振级衰减最大值达到13.5 dB;轨道板峰值振动加速度级出现在400.0 Hz处,约为101.0 dB;对候车厅而言,噪声声压级的优势频段为20.0～2 500.0 Hz,列车进站总声压级比列车出站高0.5～1.3 dB(A);对站台而言,噪声的优势频段为125.0～1 000.0 Hz,列车出站总声压级为86.3 dB(A),比列车进站时高1.3 dB(A);对轮轨噪声自身,其优势频段为200.0～2 500.0 Hz,列车进站噪声总声压级为91.1 dB(A),较列车出站时高3.2 dB(A).     

既有铁路桥梁声屏障的高速列车脉动风致响应

采用SAP2000有限元软件,建立了既有桥梁声屏障的有限元模型,混凝土插板与H型钢立柱之间的连接采用位移和转角弹簧模拟.探讨了脉动力采用多点输入和一致输入,跨度16,24和32 m的铁路桥梁声屏障的动力响应,分析了声屏障的位移峰值、弯矩峰值和动力放大系数的分布特征.结果表明,常用跨度铁路桥梁声屏障的行波效应系数均小于1;声屏障立柱的位移和挑梁弯矩的最大值随桥梁跨度增大而减小;声屏障挑梁刚度过小,跨度16 m的铁路桥梁声屏障立柱的最大位移达15.5 mm.     

基于振动响应的高铁声屏障结构体系研究

为了研究不同开口形式的封闭式声屏障在高速列车所产生风压作用下的受力特征,以某高铁声屏障为研究对象,利用有限元软件Midas建立顶部不同开口间距的双侧封闭式声屏障及顶部不同覆盖长度的单侧封闭式声屏障整体模型;将速度为350 km/h的列车驶过时产生的脉动风压激励时程作用于声屏障结构整体模型,计算得到声屏障结构的静力响应和动力时程曲线;最后计算动力放大系数. 研究结果表明:双侧封闭式声屏障顶部增加开口间距和单侧封闭式声屏障顶部覆盖长度减小都有利于风压的释放,改善结构受力情况,随着开口间距增加或覆盖长度减小,有利作用愈加明显;对于双侧封闭式声屏障,开口2 m时立柱最大动应力是开口8 m时立柱最大应力的1.15倍,放大系数也增加0.12;对于单侧封闭式声屏障中,覆盖8 m时立柱的最大动应力是覆盖2 m时立柱的最大动应力的1.28倍,放大系数也增加0.37.      

基于三角模糊数的高铁天窗施工实施效果评价

为提升高速铁路施工维修水平,减少列车运行延误,对施工计划的具体内容进行效果评价,能找出检修内容的薄弱环节,从而保证高铁设施设备质量状态及列车安全稳定的运行.以实际施工计划数据为基础,对现场施工计划进行影响因子提取,建立基于供电、控制设备、车站及线路及信号及通信设备等重点检修项目内容的评价体系;引入三角模糊数和模糊评价模型,建立施工项目内容的重要度判别矩阵,判断各因子在天窗施工计划中受到重视的程度;分析实际列车延误数据,提取合并与设备故障相关的延误致因,并证明了合并后因子间的独立性;以施工计划实施后仍产生的各类型设备故障及其导致的延误列车数为指标,评价施工计划项目实施效果;最后,以某铁路局实际天窗施工计划内容、列车延误数据为实例.研究结果表明:施工维修项目重视度与设备故障导致的列车运行延误数量、晚点程度成反比;对控制设备和供电设备的检修较为薄弱,这类设备的故障是列车运行延误和晚点多发源.      

高速铁路环境噪声评价标准及应用

实现运输高速化是我国铁路发展的重要战略目标.针对我国目前正积极修建客运专线,并正在为修建高速铁路进行前期预研,因此,开展我国高速铁路噪声影响评价方法的研究十分必需.本文为此作了以下几方面工作:基于环境保护和声学分析,对高速铁路噪声影响中人群反应、人群烦扰度与噪声级的相关关系、噪声影响评价量、评价标准详细内容及其应用分别进行了探讨,作为一个应用实例,对泰国苏瓦纳布米机场连接线噪声进行了评价.最后,提出了对我国高速铁路噪声影响评价标准的借鉴意义.     

高速铁路列车运行图结构优化研究

为提高高速铁路列车运行图的通过能力,通过紧凑铺画列车运行图,合理安排列车运行线顺序,优化了列车运行图结构;将列车运行图结构优化问题转化为旅行商问题,以巡回路径总费用最小化为目标建立0-1整数规划模型,并利用遗传算法求解。用2015年京沪高速铁路数据进行实例验证,求得列车运行图结构的优化方案。计算结果表明:原方案开行39列列车最少需628min,优化方案的开行时间比原方案的开行时间减少了133min,约21.2%,能更好地满足客流高峰时段或突发性客流激增时需尽快密集发车的要求。      

高速铁路综合地线的接地效果

为提高综合贯通地线的利用率,以其接地阻抗及对钢轨电流的分流系数作为接地效果的评价指标,对地线半径、埋设深度、横向连线间隔和土壤电阻率与系统接地效果的关系进行了研究.结果表明,地线半径、横向连线间隔和土壤电阻率对接地阻抗和分流系数影响较大,埋设深度的影响较小.与遂渝线无砟轨道的实验结果相比,接地阻抗相差17.3%,分流系数相差11.4%.     

武广高铁CFG桩复合地基工后沉降影响因素

为了研究软土地区高速铁路CFG(cement flyash gravel)桩复合地基工后沉降,以武广客专试验段为例,基于有限元理论,借助ABAQUS软件,对多个影响CFG桩复合地基工后沉降的因素进行数值模拟,分析各因素对其沉降的影响程度和规律,确定控制沉降量的主要因素.研究结果表明:增大桩的弹性模量或桩径,桩土应力比均增大;增大垫层厚度,桩土应力比减小;采用钢筋混凝土管桩和CFG桩组合时,在CFG桩桩顶的最大沉降为2.01 mm,与全为管桩的情况相比,不均匀沉降减小了46.5%.