本文针对城市交通产生的振动与噪声问题,基于周期结构相关理论,将城市中周期重复种植的绿化林视为天然的大尺度声子晶体,研究其对交通振动的衰减效应。通过有限元软件COMSOL5.3a建立三维典型“植株-土壤”单元,根据Bloch理论,在模型边界上添加相应的周期边界条件,从而来代表整片周期绿化林场,进而通过有限元法计算得到林场整体的频散曲线。利用声锥法和应变能法确定城市绿化林的表面波带隙范围。基于三维理论模型,探讨了土壤弹性模量、种植间距、树径和树高等关键模型参数对频率衰减域的影响。最后,通过建立三维仿真物理场以及户外振动测试试验,验证了周期绿化林减振的有效性。结果表明,仿真模型的衰减域与理论计算的表面波带隙范围一致:越大的土壤模量导致更宽和更高频率的带隙:树径较大,树距越小的绿化林可以产生较低频率和更宽的带隙;随着树高的增加越易获得低频带隙。本研究为人工定量设计绿化林以减弱特定频率范围(≤80Hz)的地面振动提供了新的视角以及理论依据。本文的主要创新点为:从周期结构(声子晶体)的视角,建立植被的动力学三维模型,根据材料学和物理学微观领域中声子晶体带隙计算方法,提出了一套适用于计算大尺度周期林场振动衰减域的计算分析方法,通过仿真模拟和户外试验,验证了该方法的可靠性,为人工定量设计绿化林提供理论依据。通过全文的研究,经过合理设计的城市植物群落,可以作为隔振屏障,有效地治理各类交通噪声与振动,提升城市森林生态服务功能。本文的研究成果不仅可以直接应用于北京市城市生态系统功能提升,在雄安新区城市生态建设方面,也有极为重要的应用潜力。