城市轨道交通声屏障模型实验研究

来源 :同济大学声学研究所 同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lixuelei19890117
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现代城市交通噪声的污染问题是不容忽视的严重问题。随着城市轨道交通 的迅速发展,为避免和减少其噪声对周边环境的污染,在轨道两侧设置声屏障 是行之有效的降噪措施。查阅文献,目前尚未有定量分析屏障降噪效果与屏障 表面吸声材料吸声性能之间关系的研究报道,因此在实际工程设计中屏障表面 降噪系数NRC通常要求达到0.9以上。为研究实际声屏障表面吸声材料吸声系 数选择的合理性,论文基于比例模型实验方法,根据上海典型轨道交通的轨道 平面图和车型尺寸,建立将列车车体反射考虑在内的大比例(1∶4)轨道交通模 型,实验研究声屏障插入损失和屏障表面吸声材料吸声系数的关系,以及在典 型轨道交通条件下声屏障设置T型吸声顶端的附加插入损失,为工程优化设计 提供指导。 论文首先系统地概括了声屏障设计和降噪效果的影响因素,总结目前常用 的声屏障插入损失预估理论、方法和其局限性。 论文第二部分应用基于物理模拟原理的比例模型实验方法,综合考虑轨道 交通噪声源特性、模型的比例模拟等因素,确定模型比例因子,构建合适的轨 道交通模型。 论文第三部分在构建的典型轨道交通模型上进行两方面的模型实验:1.吸声 型声屏障的插入损失与屏障表面吸声系数的变化关系;2.针对屏障模型选择相应 尺寸的T型吸声顶端,分析吸声顶端对屏障降噪效果的影响。实验表明,本文 所建立的轨道交通大比例模型能够有效地进行声屏障表面吸声性能与插入损失 之间关系的研究,分析吸声顶端的插入损失提高量。通过分析实验数据,主要 得到以下两方面的结论: 1、屏障表面材料吸声性能对声屏障的插入损失有较大影响,屏障表面吸声 系数越高,插入损失也越高。但随着吸声系数达到一定数值时,屏障插入损失 增加趋势变缓,出现上升的拐点。模型实验数据表明:在较高频段,吸声系数 优化点为0.4~0.5;在中间频段,优化点为0.5~0.6;在较低频段,按照类推优 化点应为0.7。因此,在实际工程应用中,应分频段对声屏障表面材料吸声系数 作出要求,降噪系数NRC达0.6以上较为合适。 2、吸声顶端能有效地增加声屏障的降噪效果,扩大降噪区域。对于典型轨 道交通屏障4.5米的高度,考虑到其耐候、风载、车辆限位等因素,确定T型吸 声顶端宽度为80cm。模型实验数据表明:安装T型顶端结构增加了声屏障的等 效高度,扩大了声影区的范围。在所有测试距离范围内,声影区降噪区域的提 升高度随实验频率的提高而增加,在低频段,声影区提升高度为0.50.75米,即 实际大约一层楼不到的高度;在中频段,声影区提升高度为1.5米左右,即实际 两层楼的高度;在高频段,声影区提升高度为2.25米左右,即实际三层楼的高 度。在声影区的扩大范围内,吸声顶端的附加插入损失都在1.0dB以上。 关键词:轨道交通噪声,声屏障,模型实验,插入损失
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