混凝土箱梁箱内振动噪声仿真研究
经济快速发展带动城市发展。道路交通的顺畅给经济发展增加了腾飞的翅膀。在这样的环境下，高速铁路建设应运而生。在享有快速铁路给民众带来快捷便利的同时，对于高铁运行中出现的问题也要提高重视。由于高速铁路桥梁在运行中，桥梁结构会在荷载的作用下发生振动，由此产生对人身体状况严重影响的低频噪声。高速铁路线路在日常检查中，均禁止工务人员利用运营期间天窗点上线作业，对线路结构物及相关设备的检查均要求安排在列车停运期间，该时段大多处于晚11时至次日凌晨6点，增加了工务人员的劳动强度。高速铁路线上的桥梁以标准跨径箱梁或变截面箱梁为主，工务检查人员在高铁运行过程中可以对桥梁结构内部做必要的检查而不会影响列车正常运营，但在线路运营时进行箱梁内部检查面临的最大问题就是桥梁振动辐射噪声。通过模拟分析混凝土箱梁箱内的噪声分布，在不同的工况之下声压最大值变化趋势，更好指导降振减噪的工作。 本文的主要研究内容与结论如下： 介绍了我国高速铁路发展进程，阐明了高铁运行中产生的噪声影响以及研究本课题的意义。回顾了铁路噪声相关问题的研究现状和研究方法。对于有限元法、边界元法、统计能量法三种数值方法进行介绍、对比。 简要介绍声学相关概念，通过对文献资料的阅读，总结出铁道交通噪声评价量及国内外对交通噪声的评价指标和评价方法。介绍桥梁结构振动声辐射为低频噪声，对人体带来的危害，由此提出我国制定铁道交通噪声评价标准的必要性。 建立由车辆荷载引起的桥梁结构振动声辐射模型，利用有限元和边界元相互结合对结构振动声辐射进行计算。考虑到箱内噪声研究需要，对瞬态声波边界元求解方法做出详细的介绍。 以32m等截面混凝土简支箱梁和78m变截面混凝土简支箱梁为研究对象，将结构在ANSYS中的振动响应结果导入到声学软件LMS Virtual.Lab Acoustics中，进行辐射噪声计算。通过对比在不同的速度、不同加载方式、不同的截面特性以及不同梁型下的最大声压值变化，总结出箱内声辐射噪声分析中，桥体结构振动幅度变大以及列车行驶速度提高都会引起箱内声压值提高，且列车交汇产生的声压值大于单向行车产生的声压值，在变截面处声压值提高。当箱内添加吸声材料和阻尼材料后，可降低噪声水平，保障检测人员身体健康。
高速铁路;混凝土箱梁桥;车辆荷载;振动低频噪声;瞬态边界元法
华东交通大学
硕士
桥梁与隧道工程
程海根
2015
中文
U448.213;U441.3
96
2016-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）