近年来,高速铁路在已经成为世界范围内的重要研究课题,俄罗斯、法国、德国等诸多发达国家对高铁进行了广泛深入的研究,目前已经拥有了较为成熟的高铁技术,并且已经完成了很多高铁项目的建设与研究。我国当下高速铁路的发展出于快速上升的历史阶段,由于我国的国土面积以及政府对高速铁路的大力支持,如今已经拥有了世界上运营和在建里程最长的高速铁路建设系统。高铁穿行于这些人口密集区域,不可避免地造成了诸多环境影响因素,其中最为突出的问题是高铁运行时产生的巨大噪音对沿线人群在生活、工作、学习、娱乐、休息等诸多方面产生直接或间接的影响,解决高铁噪声引起的环境污染迫在眉睫。本文以高铁声屏障研究为背景,通过对声屏障和单元板的声学理论分析、力学计算、ANSYS模拟和试件测试进行了多方面的研究和论证。在原有板插式非金属声屏障产品的基础上,对非金属声屏障单元板进行了结构再设计以及轻质优化,为台风地区高速铁路的非金属声屏障的经济性、实用性和易操作性提供了优化产品。论文主要包括以下几方面内容:1.适用于声屏障屏体的声学理论,其中包括高铁噪声的成分、声波传播的特点、声屏障的插入损失、声屏障和受声点以及声源相对高差对降噪效果的影响、非金属声屏障屏体长度设计的理论及经验公式。2.根据普通非金属声屏障的生产、运输、安装存在的弊端,对普通非金属声屏障进行轻质优化,轻质优化包括轻质骨料代替重质骨料、提高强度而选择高效粘结剂等。根据轻质材料的性能重新设计声屏障与单元板的结构,并进行竖向受力构件H型钢立柱与横向受力构件轻质非金属声屏障单元板的理论计算。3.通过ANSYS模拟软件对轻质非金属声屏障单元板进行有限元分析,对单元板在台风地区极限条件下7.0KPa的荷载所产生的应力和位移与理论计算结果进行了对比,除个别应力集中处其他结果均与理论计算值非常接近。4.通过试验将轻质非金属声屏障试件的各项性能进行了试验检测,其中包括抗弯曲断裂荷载试验、抗疲劳荷载试验、降噪系数试验、计权隔声量试。通过检测得到了精确的数据,这些数据与理论设计的相比均处于相对安全的范围内。因此,在设计过程中所设置的安全冗余为轻质非金属声屏障的实用性提供了有效保障。