鐵路橋梁結(jié)構(gòu)噪聲輻射理論及應(yīng)用

目錄
第1章 緒論 1
1.1 軌道交通引起的噪聲問題 1
1.1.1 軌道交通的噪聲源 1
1.1.2 軌道交通的噪聲污染 1
1.2 橋梁結(jié)構(gòu)噪聲的試驗(yàn)研究 3
1.3 橋梁結(jié)構(gòu)噪聲的理論研究 5
1.4 橋梁結(jié)構(gòu)噪聲的控制研究 9
參考文獻(xiàn) 15
第2章 噪聲的評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn) 20
2.1 一般聲學(xué)評(píng)價(jià)量 20
2.1.1 聲壓和聲壓級(jí) 20
2.1.2 倍頻程和1/3倍頻程 21
2.1.3 計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò) 21
2.1.4 聲強(qiáng)和聲功率 22
2.2 軌道交通噪聲的評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn) 23
2.3 低頻噪聲的評(píng)價(jià) 25
2.3.1 國(guó)內(nèi)外低頻噪聲的評(píng)價(jià) 25
2.3.2 聲品質(zhì) 27
參考文獻(xiàn) 28
第3章 橋梁結(jié)構(gòu)噪聲理論模型 30
3.1 結(jié)構(gòu)聲輻射基本理論 30
3.1.1 理想流體介質(zhì)的3個(gè)基本方程 30
3.1.2 波動(dòng)方程 31
3.1.3 亥姆霍茲方程 31
3.1.4 聲場(chǎng)邊界條件 31
3.2 基于亥姆霍茲方程的邊界元法 32
3.2.1 直接邊界元法 32
3.2.2 間接邊界元法 33
3.3 基于強(qiáng)耦合假設(shè)的統(tǒng)計(jì)能量分析 34
3.3.1 能量平衡方程 34
3.3.2 子系統(tǒng)的3個(gè)參數(shù) 35
3.3.3 橋梁子系統(tǒng)的振動(dòng)響應(yīng) 36
3.3.4 橋梁聲輻射 37
3.3.5 聲反射和聲衍射 39
參考文獻(xiàn) 39
第4章 橋梁結(jié)構(gòu)噪聲仿真技術(shù) 40
4.1 仿真理論基礎(chǔ) 40
4.1.1 基本假設(shè) 40
4.1.2 分析頻段的劃分 41
4.1.3 橋梁結(jié)構(gòu)噪聲預(yù)測(cè)程序 42
4.2 程序模塊驗(yàn)證 44
4.2.1 邊界元模塊 44
4.2.2 統(tǒng)計(jì)能量模塊 46
4.3 混凝土箱梁結(jié)構(gòu)噪聲驗(yàn)證 46
4.3.1 32m雙線箱梁 46
4.3.2 32m單線箱梁 54
4.4 鋼板結(jié)合梁結(jié)構(gòu)噪聲驗(yàn)證 55
4.4.1 橋梁振動(dòng)特性 55
4.4.2 聲輻射計(jì)算 57
參考文獻(xiàn) 58
第5章 橋梁結(jié)構(gòu)噪聲的試驗(yàn)研究 59
5.1 國(guó)內(nèi)外典型試驗(yàn)成果簡(jiǎn)介 59
5.1.1 混凝土橋 59
5.1.2 鋼橋 66
5.2 成灌鐵路混凝土箱梁噪聲試驗(yàn) 69
5.2.1 工程概述 69
5.2.2 試驗(yàn)平臺(tái)與測(cè)試方案 72
5.2.3 雙線箱梁測(cè)試結(jié)果 81
5.2.4 單線箱梁測(cè)試結(jié)果 86
5.2.5 實(shí)測(cè)噪聲的評(píng)價(jià) 87
5.3 津秦客運(yùn)專線混凝土箱梁噪聲試驗(yàn) 88
5.3.1 工程概述 88
5.3.2 試驗(yàn)平臺(tái)與測(cè)試方案 89
5.3.3 測(cè)試結(jié)果分析 90
5.4 秦沈客運(yùn)專線鋼板結(jié)合梁噪聲試驗(yàn) 94
5.4.1 工程概述 94
5.4.2 試驗(yàn)平臺(tái)與測(cè)試方案 95
5.4.3 測(cè)試結(jié)果分析 97
參考文獻(xiàn) 99
第6章 典型橋梁的聲輻射特性研究 101
6.1 混凝土箱梁的噪聲場(chǎng)分布規(guī)律 101
6.1.1 考察場(chǎng)點(diǎn) 101
6.1.2 跨中橫斷面聲場(chǎng)分布 102
6.1.3 近軌側(cè)25m縱斷面聲場(chǎng)分布 104
6.2 混凝土箱梁結(jié)構(gòu)噪聲的影響因素 106
6.2.1 常見因素的影響 106
6.2.2 扣件剛度和阻尼的影響 111
6.3 不同混凝土橋梁的聲振特性對(duì)比 114
6.3.1 箱梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的影響 114
6.3.2 單箱單室和單箱雙室箱梁的對(duì)比 117
6.3.3 箱梁與U梁結(jié)構(gòu)噪聲的對(duì)比 121
6.4 U梁對(duì)輪軌噪聲的遮蔽效應(yīng) 124
6.4.1 算法驗(yàn)證 125
6.4.2 U梁遮蔽效應(yīng)數(shù)值仿真 126
6.5 混凝土箱梁空腔共鳴特性 134
6.5.1 空腔聲模態(tài) 134
6.5.2 結(jié)構(gòu)振動(dòng)模態(tài) 136
6.5.3 數(shù)值模擬 137
6.5.4 控制措施 139
6.6 鋼橋聲振特性 140
6.6.1 (32+40+32)m鋼板結(jié)合梁 140
6.6.2 64m下承式鋼桁結(jié)合梁 143
參考文獻(xiàn) 150
第7章 橋梁結(jié)構(gòu)噪聲的辨識(shí)技術(shù) 151
7.1 噪聲源辨識(shí)方法 151
7.1.1 頻譜分析法 151
7.1.2 相干分析法 152
7.1.3 聲強(qiáng)測(cè)量法 153
7.1.4 聲全息法和波束形成法 153
7.2 噪聲源辨識(shí)的常相干方法 154
7.2.1 功率譜密度函數(shù) 154
7.2.2 相干函數(shù) 155
7.2.3 案例分析 157
7.3 噪聲源辨識(shí)的偏相干方法 160
7.3.1 最優(yōu)頻率響應(yīng)函數(shù)和重相干函數(shù) 160
7.3.2 條件譜函數(shù)和偏相干函數(shù) 162
7.3.3 算例分析 164
7.4 基于偏相干分析的橋梁噪聲辨識(shí)方法 166
7.4.1 計(jì)算模型 166
7.4.2 程序編制 168
7.4.3 偏相干分析 171
參考文獻(xiàn) 175