城际铁路U型梁结构噪声场预测及设计优化研究
发布时间：2022-07-12 15:06
近些年来,我国城市群规模不断扩大,城际铁路快速发展。U型梁作为一种较新颖的桥梁结构形式,其建筑高度低、方便施工、造价低廉,在城际铁路中有广阔的应用前景。同时,U型梁质量轻、结构刚度小,其引起的结构噪声问题更为显著。基于此,本文以跨度30m的预应力混凝土U型梁为研究对象,分析其在列车荷载作用下的结构噪声特性。本文的主要研究内容及结论如下:（1）回顾了我国城际铁路的发展现状,分析城际铁路噪声源,引出了本文的研究重点—混凝土U型梁的结构噪声。其次,归纳总结了国内外有关桥梁结构噪声的研究现状及降噪方法,指出计算混凝土U型梁结构噪声应采用边界元法。（2）基于全过程迭代法求解车桥耦合振动系统的轮轨激励,计算列车动载作用下U型梁的动力响应。结果表明:U型梁局部振动明显,底板的动力响应比腹板和翼缘板大。（3）建立U型梁结构噪声预测模型。以上述求得的桥梁动力响应作为声场边界条件,采用间接边界元法求解U型梁结构噪声,分析各构件的声压贡献量,并研究车速、地面反射对桥梁结构噪声的影响。结果表明:U型梁结构噪声的主要频率范围为20～80Hz,声场分布受较低频率噪声的影响较大。底板对场点声压的贡献量大于腹板和翼缘...
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 论文研究背景及意义
1.1.1 城际铁路的发展及制约因素
1.1.2 城际铁路噪声源分析
1.1.3 U型梁结构噪声研究的必要性
1.2 研究现状
1.2.1 槽型梁的应用及研究现状
1.2.2 桥梁结构噪声研究现状
1.2.3 桥梁结构噪声的降噪研究
1.3 本文的研究内容及意义
1.4 本章小结
2 结构振动及其声辐射理论
2.1 基于全过程迭代法求解桥梁动力响应
2.1.1 车桥动力分析问题简介
2.1.2 基于全过程迭代法的车桥耦合作用分析
2.1.3 全过程迭代法的优势
2.2 U型梁结构噪声数值计算方法
2.2.1 轨道交通噪声的评价
2.2.2 声波方程的建立
2.2.3 声学Helmholtz方程建立
2.2.4 基于间接边界元法求解Helmholtz方程
2.2.5 地面声反射
2.3 构件声压贡献量分析
2.4 U型梁结构噪声计算流程
2.5 本章小结
3 U型梁结构振动及噪声预测
3.1 U型梁动力特性分析
3.1.1 车桥相互作用模型建立
3.1.2 U型梁自振特性分析
3.1.3 系统阻尼的确定
3.1.4 U型梁动力响应分析
3.1.5 不同车速对桥梁动力响应的影响
3.2 U型梁结构噪声预测
3.2.1 边界元模型的建立及场点的选取
3.2.2 U型梁结构噪声预测结果
3.2.3 U型梁构件声压贡献度分析
3.2.4 车速对U型梁结构噪声的影响
3.2.5 地面反射对U型梁结构噪声的影响
3.3 本章小结
4 U型梁结构噪声影响因素分析
4.1 不同截面参数对U型梁结构噪声的影响
4.1.1 底板厚度
4.1.2 腹板厚度
4.1.3 腹板高度
4.1.4 腹板加肋
4.2 不同材料参数对U型梁结构噪声的影响
4.2.1 桥梁刚度
4.2.2 阻尼比
4.2.3 扣件刚度
4.3 边界条件对U型梁结构噪声的影响
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 本文的主要研究内容及结论
5.2 进一步的研究工作展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]轨道交通桥梁减振降噪研究进展[J]. 李小珍,杨得旺,郑净,赵秋晨. 中国公路学报. 2018(07)
[2]我国城市轨道交通市场发展空间巨大[J]. 城市规划通讯. 2017 (20)
[3]城市轨道交通单线U型梁振动与噪声分析[J]. 罗文俊,程龙. 铁道工程学报. 2017(05)
[4]多跨简支梁桥低频噪声预测及空间分布研究[J]. 宋晓东,李奇,吴定俊. 工程力学. 2017(03)
[5]腹板开孔的箱型梁结构噪声辐射特性分析[J]. 刘林芽,许代言. 振动与冲击. 2016(15)
[6]轨道交通桥梁结构噪声研究进展[J]. 王一干,杨宜谦,刘鹏辉. 土木建筑与环境工程. 2015(S1)
[7]槽型梁桥力学性能的研究现状与展望[J]. 黄侨,陈卓异,杨明. 中外公路. 2013(06)
[8]基于全过程迭代的车桥耦合动力系统分析方法[J]. 张楠,夏禾. 中国铁道科学. 2013(05)
[9]城市轨道交通高架线U型梁降噪理论与测试[J]. 王奕然. 都市快轨交通. 2013(03)
[10]成灌快铁高架桥梁区段噪声测试[J]. 李小珍,尹航,吴金峰,张迅,李亚东. 噪声与振动控制. 2013(02)
博士论文
[1]铁路结合梁桥结构噪声预测及约束阻尼层控制研究[D]. 刘全民.西南交通大学 2015
硕士论文
[1]列车荷载作用下常用跨度槽型梁噪声场分布特性研究[D]. 王小宁.北京交通大学 2014
[2]U型梁结构噪声及梁体对轮轨噪声的遮蔽效应研究[D]. 尹航.西南交通大学 2014
[3]板壳结构强度与声学特性分析[D]. 胡世猛.武汉理工大学 2006
本文编号：3659345
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 论文研究背景及意义
1.1.1 城际铁路的发展及制约因素
1.1.2 城际铁路噪声源分析
1.1.3 U型梁结构噪声研究的必要性
1.2 研究现状
1.2.1 槽型梁的应用及研究现状
1.2.2 桥梁结构噪声研究现状
1.2.3 桥梁结构噪声的降噪研究
1.3 本文的研究内容及意义
1.4 本章小结
2 结构振动及其声辐射理论
2.1 基于全过程迭代法求解桥梁动力响应
2.1.1 车桥动力分析问题简介
2.1.2 基于全过程迭代法的车桥耦合作用分析
2.1.3 全过程迭代法的优势
2.2 U型梁结构噪声数值计算方法
2.2.1 轨道交通噪声的评价
2.2.2 声波方程的建立
2.2.3 声学Helmholtz方程建立
2.2.4 基于间接边界元法求解Helmholtz方程
2.2.5 地面声反射
2.3 构件声压贡献量分析
2.4 U型梁结构噪声计算流程
2.5 本章小结
3 U型梁结构振动及噪声预测
3.1 U型梁动力特性分析
3.1.1 车桥相互作用模型建立
3.1.2 U型梁自振特性分析
3.1.3 系统阻尼的确定
3.1.4 U型梁动力响应分析
3.1.5 不同车速对桥梁动力响应的影响
3.2 U型梁结构噪声预测
3.2.1 边界元模型的建立及场点的选取
3.2.2 U型梁结构噪声预测结果
3.2.3 U型梁构件声压贡献度分析
3.2.4 车速对U型梁结构噪声的影响
3.2.5 地面反射对U型梁结构噪声的影响
3.3 本章小结
4 U型梁结构噪声影响因素分析
4.1 不同截面参数对U型梁结构噪声的影响
4.1.1 底板厚度
4.1.2 腹板厚度
4.1.3 腹板高度
4.1.4 腹板加肋
4.2 不同材料参数对U型梁结构噪声的影响
4.2.1 桥梁刚度
4.2.2 阻尼比
4.2.3 扣件刚度
4.3 边界条件对U型梁结构噪声的影响
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 本文的主要研究内容及结论
5.2 进一步的研究工作展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]轨道交通桥梁减振降噪研究进展[J]. 李小珍,杨得旺,郑净,赵秋晨. 中国公路学报. 2018(07)
[2]我国城市轨道交通市场发展空间巨大[J]. 城市规划通讯. 2017 (20)
[3]城市轨道交通单线U型梁振动与噪声分析[J]. 罗文俊,程龙. 铁道工程学报. 2017(05)
[4]多跨简支梁桥低频噪声预测及空间分布研究[J]. 宋晓东,李奇,吴定俊. 工程力学. 2017(03)
[5]腹板开孔的箱型梁结构噪声辐射特性分析[J]. 刘林芽,许代言. 振动与冲击. 2016(15)
[6]轨道交通桥梁结构噪声研究进展[J]. 王一干,杨宜谦,刘鹏辉. 土木建筑与环境工程. 2015(S1)
[7]槽型梁桥力学性能的研究现状与展望[J]. 黄侨,陈卓异,杨明. 中外公路. 2013(06)
[8]基于全过程迭代的车桥耦合动力系统分析方法[J]. 张楠,夏禾. 中国铁道科学. 2013(05)
[9]城市轨道交通高架线U型梁降噪理论与测试[J]. 王奕然. 都市快轨交通. 2013(03)
[10]成灌快铁高架桥梁区段噪声测试[J]. 李小珍,尹航,吴金峰,张迅,李亚东. 噪声与振动控制. 2013(02)
博士论文
[1]铁路结合梁桥结构噪声预测及约束阻尼层控制研究[D]. 刘全民.西南交通大学 2015
硕士论文
[1]列车荷载作用下常用跨度槽型梁噪声场分布特性研究[D]. 王小宁.北京交通大学 2014
[2]U型梁结构噪声及梁体对轮轨噪声的遮蔽效应研究[D]. 尹航.西南交通大学 2014
[3]板壳结构强度与声学特性分析[D]. 胡世猛.武汉理工大学 2006
本文编号：3659345
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3659345.html
