桥梁结构在车辆荷载作用下的噪声分析
随着我国交通事业的发展，大规模的土木工程建设正在到处展开。城市兴建了越来越多的桥梁。桥梁在车辆荷载作用下产生的噪声，主要以低频为主，已经有很多文献指出长期在低频环境中会对人体产生很大危害。因此有必要对车辆荷载作用下的桥梁结构噪声机理进行研究，以制定相应减振降噪措施。 本文首先对宁波市内34座各型城市桥梁以及与之相连的道路进行了现场实测，获得了桥面、路面和桥底的倍程频频谱以及等效连续计权声压，初步调查了桥梁结构噪声的状况。通过桥面-路面对比、桥面-桥底对比和桥面有车-无车对比，本文分析了桥梁噪声的特征。随后详细测试并分析了一座20m跨简支梁桥在单辆载重车通过时的桥梁噪声。 为了从理论上分析桥梁的结构噪声机理，本文以详细实测的20m跨简支梁桥为例，分析了桥梁在车辆作用下的振动，以及振动所产生的噪声辐射。结构振动分析时，将车辆荷载简化为集中力，用理论方法求得桥梁的振动响应。声辐射分析时，采用边界元法，利用Virtual lab计算桥梁结构噪声的辐射。本文与实测噪声进行对比，验证理论分析方法的正确性,随后对几个影响桥梁结构噪声的因素进行了探讨。 经过实测与分析，本文得到以下结论。与道路相比，桥梁近处还存在桥梁结构低频噪声。各种桥梁结构在车辆荷载作用下都会产生频率仅20Hz以内较大的低频噪声。桥底噪声主要是低频成分。A计权方式会忽略低频噪声,因此不能良好地评价噪声状况。在单辆车辆荷载作用下，桥梁主要以基频振动，二阶频率以外的振动已经非常小，桥梁结构噪声频谱也有类似特征。车速增加会导致桥梁结构噪声主要频段内，较高频率处声级的增大。声屏障对减小桥梁结构噪声基本没有作用。随着桥墩高度增加，地面近处噪声级会减小，但在一定距离之间声压随着墩高增加而增加。地面反射会增加桥梁上方以及两侧的声级。
桥梁结构;车辆荷载;噪声分析;振动响应;边界元法
宁波大学
硕士
结构工程
丁勇
2014
中文
U441.3
85
2015-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）