我国高速铁路发展迅猛,为国民经济高速增长做出了不可磨灭的贡献。高速铁路助力国家经济发展、便捷了乘客出行的同时,其导致的噪声问题日益引起人们的关注,成为亟需解决的问题。高速列车在高架线路运行时激发桥梁结构产生振动,进而形成向外辐射的二次结构噪声。噪声不仅影响沿线居民正常的工作、生活及休息,且持续时间长,日积月累会对身体产生深层损伤,因此,对高速铁路高架桥梁结构声辐射的预测及声振特性的研究具有重要的意义。桥梁结构噪声的研究涉及多个对象和领域,最常运用的数值计算方法是边界元法和统计能量法。我国高速铁路高架桥梁多为钢筋混凝土结构,其振动辐射噪声为低频,故多使用边界元法研究其结构声辐射,但边界元法需要采用数值方法处理计算时的奇异性问题,从而求解速度慢、效率低。因此,本文将波叠加数值计算方法应用到高速铁路高架桥梁的声辐射研究当中,主要从以下几个方面开展研究:首先,以高速铁路高架箱梁桥为研究对象,基于车辆-轨道-桥梁动力学理论,采用有限元方法获得箱梁桥的振动响应,从时、频域对箱梁桥各板件的振动响应对比研究,分析其主要振动板件。通过CRH2型动力学模型,并将轮轨力采用移动载荷的方式施加在轨道-桥梁有限元模型中,以获得桥梁振动响应。然后,基于波叠加理论,通过脉动球源、立方体箱及简支平板三种算例验证编写程序的正确性。其次,结合边界元法建立了箱梁桥结构噪声的预测模型,桥梁动力学响应为声学边界条件,获得了箱梁桥结构辐射噪声,从声场分布、声辐射规律、各板件声辐射贡献量三个方面进行了系统分析。最后,采用波叠加方法求解了箱梁桥顶板及整体箱梁桥声辐射,对波叠加方法应用到桥梁结构噪声领域进行探究,验证了其可行性,并从等效源位置和结构表面振速两方面分析其对结果的影响。通过本文的研究得出了以下结论。第一,箱梁桥的振动主要表现为整体垂向弯曲振动以及局部振动,其中顶板的局部振动最为剧烈。当高速列车通过高架箱梁桥时,在时、频域内顶板、运行侧腹板、未运行侧腹板、底板等处的振动加速度幅值依次降低,也即顶板的振动最剧烈。箱梁桥板件振动主要为低频振动,由于共振,位于底板和未运行侧腹板的振动在低于20Hz时其幅值较大。第二,高速铁路双线箱梁桥在单侧运行时,其辐射声场在上下、左右方向并非对称分布,在顶板上方及底板下方的区域比较密集。由于列车在单线上运行,左右方向也呈现非对称分布;在频率较低时,声场分布比较规律,随着频率的增高声场分布呈现杂乱现象。列车通过桥梁时的箱梁桥辐射噪声随着距离的增加逐渐减小;钢筋混凝土箱梁桥辐射噪声的频率主要在0～250Hz频率范围;箱梁桥辐射在低于50Hz的噪声值超出了规定限值,应予以重点关注。列车运行诱导箱型桥梁辐射噪声时各板件均作为声源向外辐射噪声,声场场点的声压值为各板件声压共同作用的结果,其中声辐射声压贡献最大的为顶板,是最主要辐射声源。第三,等效源位置和结构表面振速是影响波叠加方法预测精度的两个重要因素。对于简单结构,等效源位置对其预测结果的影响不大;对箱梁桥结构,等效源位置将会直接影响预测精度,严重时甚至可能使得结果失真。结构表面振速的复杂程度会直接影响预测结果准确度。高速铁路高架桥梁为钢筋混凝土结构,且其辐射噪声为低频噪声,采用波叠加方法预测其结构噪声在低频频段准确度较高,因此波叠加方法应用到高速铁路高架桥梁结构噪声的预测具有良好的可行的。