主梁结构形式对大跨度钢桥车致结构噪声的影响

为了探究不同结构形式大跨度钢桥的结构噪声辐射特性,基于车辆-轨道-桥梁耦合振动分析和统计能量分析(SEA)理论建立了大跨度钢桥的结构噪声预测模型。首先以构件的模态相似度对桥梁子系统进行划分;然后建立车辆-轨道-桥梁耦合振动频域模型,基于轨道不平顺理论描述轮轨相互作用,从而得到轨道板-桥面板频域支承力作为输入激励;最后基于统计能量功率平衡方程,建立桥梁子系统间的动力学、声学耦合关系并求解。经千厮门大桥的现场试验对该模型的可靠性进行了验证,并基于该预测模型对大跨度钢桁梁、钢箱梁桥结构噪声的频谱特性、远场辐射规律、衰减速率、构件声贡献量等进行了分析。结果表明:大跨度钢桁梁、钢箱梁桥的结构噪声以中、高频为主,峰值在63~160 Hz频段;钢桁梁的下层桥面系在水平和垂直测点声贡献率可达79.40%和90.96%,其中桥面板为32.08%和35.47%,纵梁、下弦杆、横梁次之;钢箱梁桥面板在水平和垂直测点声贡献率可达31.38%和46.04%,其次是横隔板和边腹板,纵肋、中腹板和底板的声贡献量远小于前者。