城市軌道交通聲屏障模型實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、現(xiàn)代城市交通噪聲的污染問題是不容忽視的嚴(yán)重問題。隨著城市軌道交通的迅速發(fā)展，為避免和減少其噪聲對周邊環(huán)境的污染，在軌道兩側(cè)設(shè)置聲屏障是行之有效的降噪措施。查閱文獻(xiàn)，目前尚未有定量分析屏障降噪效果與屏障表面吸聲材料吸聲性能之間關(guān)系的研究報(bào)道，因此在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中屏障表面降噪系數(shù)NRC通常要求達(dá)到0.9以上。為研究實(shí)際聲屏障表面吸聲材料吸聲系數(shù)選擇的合理性，論文基于比例模型實(shí)驗(yàn)方法，根據(jù)上海典型軌道交通的軌道平面圖和車型尺寸，建

2、立將列車車體反射考慮在內(nèi)的大比例(1∶4)軌道交通模型，實(shí)驗(yàn)研究聲屏障插入損失和屏障表面吸聲材料吸聲系數(shù)的關(guān)系，以及在典型軌道交通條件下聲屏障設(shè)置T型吸聲頂端的附加插入損失，為工程優(yōu)化設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。論文首先系統(tǒng)地概括了聲屏障設(shè)計(jì)和降噪效果的影響因素，總結(jié)目前常用的聲屏障插入損失預(yù)估理論、方法和其局限性。論文第二部分應(yīng)用基于物理模擬原理的比例模型實(shí)驗(yàn)方法，綜合考慮軌道交通噪聲源特性、模型的比例模擬等因素，確定模型比例因子，構(gòu)

3、建合適的軌道交通模型。論文第三部分在構(gòu)建的典型軌道交通模型上進(jìn)行兩方面的模型實(shí)驗(yàn)：1.吸聲型聲屏障的插入損失與屏障表面吸聲系數(shù)的變化關(guān)系；2.針對屏障模型選擇相應(yīng)尺寸的T型吸聲頂端，分析吸聲頂端對屏障降噪效果的影響。實(shí)驗(yàn)表明，本文所建立的軌道交通大比例模型能夠有效地進(jìn)行聲屏障表面吸聲性能與插入損失之間關(guān)系的研究，分析吸聲頂端的插入損失提高量。通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，主要得到以下兩方面的結(jié)論：1、屏障表面材料吸聲性能對聲屏障的插

4、入損失有較大影響，屏障表面吸聲系數(shù)越高，插入損失也越高。但隨著吸聲系數(shù)達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，屏障插入損失增加趨勢變緩，出現(xiàn)上升的拐點(diǎn)。模型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：在較高頻段，吸聲系數(shù)優(yōu)化點(diǎn)為0.4～0.5；在中間頻段，優(yōu)化點(diǎn)為0.5～0.6；在較低頻段，按照類推優(yōu)化點(diǎn)應(yīng)為0.7。因此，在實(shí)際工程應(yīng)用中，應(yīng)分頻段對聲屏障表面材料吸聲系數(shù)作出要求，降噪系數(shù)NRC達(dá)0.6以上較為合適。2、吸聲頂端能有效地增加聲屏障的降噪效果，擴(kuò)大降噪?yún)^(qū)域。對于典

5、型軌道交通屏障4.5米的高度，考慮到其耐候、風(fēng)載、車輛限位等因素，確定T型吸聲頂端寬度為80cm。模型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：安裝T型頂端結(jié)構(gòu)增加了聲屏障的等效高度，擴(kuò)大了聲影區(qū)的范圍。在所有測試距離范圍內(nèi)，聲影區(qū)降噪?yún)^(qū)域的提升高度隨實(shí)驗(yàn)頻率的提高而增加，在低頻段，聲影區(qū)提升高度為0.50.75米，即實(shí)際大約一層樓不到的高度；在中頻段，聲影區(qū)提升高度為1.5米左右，即實(shí)際兩層樓的高度；在高頻段，聲影區(qū)提升高度為2.25米左右，即實(shí)際三