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城市轨道高架线桥梁结构与噪声辐射相关的振动研究

方小华  
【摘要】:为了有效控制高架桥梁结构的振动及其诱发的辐射噪声,必须掌握桥梁结构在不同频率的振动传递特性。本文在总结现有的高架桥梁与噪声辐射相关的振动研究基础上,以城市轨道实际工程所运用的高架桥梁结构形式为研究背景,建立了三维轨道-桥梁有限元振动特性分析模型。对该模型进行模态分析并重点从频域角度研究高架桥梁结构的振动传递特性。本文采用振动速度导纳和插入损失等指标评价减振降噪效果,探讨了不同参数对高架桥梁结构与噪声辐射相关的振动特性的影响,并对高架桥梁结构断面进行改进,比较不同断面改进措施和其它减振措施的作用效果。研究表明: 简支梁长度、桥墩支座刚度的变化主要影响桥梁结构在20Hz以下的振动,在该频段桥梁以垂向弯曲振动为主,对行车动态平顺性有一定的影响,而对辐射噪声影响很小。 从振动角度来看,箱梁比U梁更有利于减小桥梁振动;U梁腹板对轮轨噪声有一定阻隔作用,但要注意控制U梁结构自身的振动及其辐射噪声。 桥上铺设浮置板轨道结构,在20Hz以上可有效减小桥梁的振动,进而降低辐射噪声;降低轨下刚度,可在90Hz以上减小桥梁的振动,降低辐射噪声。 箱梁和U梁的加厚措施在一定程度可减小桥梁的振动及其辐射噪声;单箱双室或三室箱梁,可减小箱梁顶板和腹板的振动,进而降低结构辐射噪声,效果优于箱梁的加厚措施。 本文研究了不同工况下城市轨道高架桥梁结构与噪声辐射相关的振动特性,分析结果为城市轨道高架桥梁结构的设计和选型提供一定的理论参考依据。


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