桥梁振动辐射低频噪声评估方法研究

为了研究桥梁交通振动辐射低频噪声的机理和建立相应的数值模拟方法,用车桥耦合振动和空气波传播原理提出桥梁振动辐射低频噪声的计算方法。以一座简支钢桥为例,用格子梁结构计算模型分析车辆通过时的结构振动和由此引起的声压,通过与现场实测结果的对比,验证理论方法分析桥梁振动辐射低频噪声机理的可能性。在此基础上进一步对路面平整性、车辆计算模型等参数的影响进行对比分析,探索路面以及车辆模型对计算结果的影响。结果表明,平整路面可以降低桥梁辐射低频噪声的强度;采用不同的车辆模型对计算得到的声压有一定的影响;为了提高精度需要对高频范围内的桥梁振动计算方法、非平稳信号分析以及声波在边界上吸收、反射等方面进行进一步改进。

桥梁交通振动辐射的低频噪声声场分布研究

交通荷载引起的桥梁振动辐射低频噪声为环境噪声污染的重要来源,分析该低频噪声声场分布特性对评价环境噪声污染程度提供重要依据。结合车桥耦合振动理论和声传播理论,建立了车桥耦合振动辐射低频噪声问题的边界元法求解体系,结合一座钢桥面板连续梁桥,对交通荷载作用下桥梁振动产生的低频噪声声场进行了实验分析和数值模拟,并考察了地面的声反射作用对桥梁附近声场分布和声压水平的影响。分析结果表明,边界元方法用于评价车桥振动辐射低频噪声问题具有较好的适用性和较高的精度,并且能够很好地反映声场在空间的分布规律。算例中的钢桥面板梁桥在车辆荷载作用下由振动引起的低频噪声声压水平与测点距离桥面的距离相关,桥面下方和上方的声压分布规律及水平相似。地面声反射对桥面附近声场的影响显著,考虑地面声反射时,地面与桥面间的距离是影响声压水平的重要因素。

交通荷载引起的钢箱梁桥振动辐射瞬态噪声评估

交通荷载引起的桥梁振动辐射低频噪声严重危害居民的身体健康和生存环境,正确把握桥梁振动噪声辐射机理和准确预测声压水平,对评价及降低环境噪声污染具有重要现实意义。结合车桥耦合振动理论和声传播理论,建立了桥梁振动辐射瞬态噪声的有限元-边界元混合求解体系。结合一座三跨钢连续梁桥,对交通荷载作用下桥梁振动产生的瞬态噪声声场特性进行了实验分析和数值模拟。分析结果表明,该方法能够同时反映声场在时域和频域的分布规律,可全面评估车桥振动辐射噪声的声压水平和声场特性,并具有较好的精度。算例中的下承式钢箱梁桥由于桥面板刚度小,声辐射面大,在车辆荷载作用下辐射噪声水平较高,噪声主要由桥面板振动引起。车辆入桥及出桥时的冲击作用只影响桥梁支座附近的声场。桥面附近等高线形状基本为圆弧形,桥面中心线附近的声压大于横断面两侧。