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随着城市轨道交通的快速发展,高架桥梁的应用越来越广泛,其中U型梁由于造型美观,腹板对于轮轨噪声具有一定的屏蔽效应,其建筑高度也较低,因此被大量使用。与此同时,混凝土桥梁结构局部高频振动产生的低频噪声也越来被人们所重视。桥梁结构的低频噪声具有穿透性强、衰减慢的特点,对人体健康也有一定的伤害。目前,对于U型梁的振动与噪声等方面的研究分析还没有箱型梁的深入、广泛。如何准确、高效地预测分析U型梁的振动与噪声传递特性,从而采取有效的措施达到减振降噪的效果,依旧是一个值得不断深入研究的问题。本文采用FE-SEA混合法建立了轨道交通U型梁结构在垂向轮轨力作用下的局部振动仿真模型,对轨道交通U型梁结构0-500Hz的局部振动及结构噪声进行定量分析。模型依据U型梁各板块局部振动在频带内的模态数,将系统分为FE、SEA子系统,避开了FE确定性方法在高频段计算量大以及SEA在低频段精度差的缺点,解决计算效率与计算精度的矛盾,扩展U型梁局部振动的分析频段,提高预测精度及计算效率。主要的研究内容为:(1)首先基于轮轨耦合理论,通过SIMPACK建立车—轨耦合模型,轨道高低随机不平顺为系统激励,求解时域内的垂向轮轨力;再以MATLAB经过傅里叶程序变换求得三分之一倍频程中心频率对应的有效轮轨力幅值。(2)通过VAone软件分析其模态数与振型等,依据FE-SEA混合法原理,建立FE、FE-SEA混合U型梁模型,将所求得的垂向频域轮轨力施加于桥梁最不利位置,以此求得500Hz频域范围内U型梁的各板块振动响应。再依据声辐射理论,可分析U型梁近、远场点的结构噪声特性;同时分析U型梁各板件的声贡献量,获取槽形梁振动与结构噪声辐射的最关键板。(3)通过快速分析U型梁在列车时速分别为70km/h、80km/h、90km/h三种工况以及波长为0.033~0.25m的短波Sato谱不平顺与波长为0.25~30m的中长波德国高干扰轨道高低不平顺两种工况下的频域内垂向振动加速度、声压级、声压贡献量以及振动功率等的变化情况,得出地铁车速以及不同波长不平顺功率谱对于U型梁的振动与结构噪声的影响。(4)依据U型梁的局部振动及结构噪声声辐射特性,分析随着材料参数如桥梁密度、弹性模量、材料阻尼以及截面形式如底板厚度等的变化,各板块声压贡献量、振动功率及场点声压级等的变化情况,得出各参数对于U型梁结构噪声的不同影响效果,提出在结构安全可靠前提下的最优参数选取范围意见,从而针对性地提出有效的降噪措施建议。