軌道交通高架橋結(jié)構(gòu)邊界對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)噪聲影響研究

周 力，羅雁云

(同濟(jì)大學(xué)鐵道與城市軌道交通研究院，上海 200000)

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軌道交通高架橋結(jié)構(gòu)邊界對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)噪聲影響研究

周 力，羅雁云

(同濟(jì)大學(xué)鐵道與城市軌道交通研究院，上海 200000)

城市軌道交通在給人們出行帶來(lái)便捷的同時(shí)，也給人們的生活帶來(lái)了一些問(wèn)題。針對(duì)城市軌道交通高架線在車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程產(chǎn)生的橋梁結(jié)構(gòu)噪聲問(wèn)題，在車(chē)輛軌道動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上，以雙線單室箱型梁為對(duì)象，建立車(chē)輪-軌道-橋梁動(dòng)力學(xué)耦合模型，通過(guò)模擬真實(shí)的車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程，計(jì)算出不同結(jié)構(gòu)邊界條件下橋梁在列車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)的振動(dòng)情況。建立橋梁聲-固耦合模型，通過(guò)對(duì)比不同結(jié)構(gòu)邊界條件下橋梁結(jié)構(gòu)噪聲的聲場(chǎng)場(chǎng)點(diǎn)聲壓，發(fā)現(xiàn)對(duì)橋梁邊界進(jìn)行約束能夠降低橋梁結(jié)構(gòu)噪聲。

箱型梁；有限元；振動(dòng)；結(jié)構(gòu)噪聲

城市軌道交通作為現(xiàn)代公共交通的重要組成部分，由于其具有準(zhǔn)時(shí)性、便利性、運(yùn)量較大且運(yùn)行基本不受天氣條件影響的特點(diǎn)，而逐漸成為大中城市公共交通的骨架。但隨著軌道交通的發(fā)展，越來(lái)越多的問(wèn)題也開(kāi)始顯現(xiàn)出來(lái)，軌道交通在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲便是其中之一。

對(duì)于城市軌道交通高架線來(lái)說(shuō)，在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，主要噪聲有輪軌噪聲、橋梁結(jié)構(gòu)噪聲、集電噪聲等。在這些噪聲中，橋梁結(jié)構(gòu)噪聲往往是被忽略的一部分。原因之一是國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)一般采用的計(jì)權(quán)方式為A計(jì)權(quán)，但是A計(jì)權(quán)大大低估了低頻噪聲，而橋梁結(jié)構(gòu)噪聲恰恰屬于低頻噪聲[1]，所以在設(shè)計(jì)與建設(shè)工作中，橋梁結(jié)構(gòu)噪聲往往容易被忽略。文獻(xiàn)[2]根據(jù)相干分析，發(fā)現(xiàn)在橋梁下方的區(qū)域內(nèi)，存在很明顯的“結(jié)構(gòu)噪聲區(qū)域”。此外，現(xiàn)有研究表明，低頻噪聲兼具低頻聲與噪聲的物理特性，加之低頻聲媒質(zhì)傳播特性以及人耳聽(tīng)覺(jué)特性，使之具有不同于其他頻段噪聲的特殊屬性，如：低頻聲傳播距離遠(yuǎn)，衰減慢；低頻聲傳播時(shí)，能夠與人體器官產(chǎn)生共振，使人產(chǎn)生不適，心理煩躁等[3]。

目前，城市軌道交通或高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)噪聲已經(jīng)引起越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注和研究，并且取得了一定的進(jìn)展。文獻(xiàn)[4]以混凝土簡(jiǎn)支箱梁為研究對(duì)象，根據(jù)有限元/邊界元理論，建立車(chē)-軌-橋耦合模型，將計(jì)算出的橋梁振動(dòng)響應(yīng)作為橋梁結(jié)構(gòu)噪聲模型邊界條件，通過(guò)聲學(xué)仿真分析，得到箱型梁各面板聲學(xué)貢獻(xiàn)量，發(fā)現(xiàn)箱梁頂板和兩側(cè)翼緣板下面板是輻射噪聲最大部件。文獻(xiàn)[5]以京滬某高鐵32m雙線箱梁為研究對(duì)象，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和仿真模擬，發(fā)現(xiàn)箱梁結(jié)構(gòu)噪聲超出限值，并進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)增大橋梁剛度和質(zhì)量可以在一定程度上減小結(jié)構(gòu)振動(dòng)和聲輻射水平；腹板傾角減小至0度時(shí)，可有效降低結(jié)構(gòu)噪聲。文獻(xiàn)[6]通過(guò)仿真模擬發(fā)現(xiàn)扣件剛度和行車(chē)速度對(duì)箱型梁結(jié)構(gòu)噪聲有較大影響，其中扣件剛度對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)噪聲的影響主要在32Hz以下。文獻(xiàn)[7]認(rèn)為控制連續(xù)梁橋90Hz以?xún)?nèi)的振動(dòng)，將有效降低結(jié)構(gòu)輻射聲壓水平，同時(shí)分別對(duì)橋梁阻尼、支座剛度、車(chē)輛荷載等參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)與噪聲的影響進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[8]通過(guò)對(duì)香港某高架鐵路混凝土箱型梁的振動(dòng)、噪聲測(cè)試，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)噪聲主要集中在低頻段。文獻(xiàn)[9]通過(guò)對(duì)香港西鐵混凝土箱梁進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，將箱梁的腹板直接置于軌道之下，既降低了箱梁的質(zhì)量，又減小了結(jié)構(gòu)噪聲。

本文以城市軌道交通高架線雙線單室混凝土箱型梁為研究對(duì)象，借助ABAQUS有限元軟件，在動(dòng)力學(xué)原理的基礎(chǔ)上，建立車(chē)輪-軌道-橋梁動(dòng)力學(xué)耦合模型。通過(guò)建立輪-軌耦合，并在車(chē)輪上施加大小等于軸重的荷載，來(lái)模擬實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程，從而計(jì)算出簡(jiǎn)支和固支(不約束垂向位移)兩種不同結(jié)構(gòu)邊界條件下箱型梁的振動(dòng)情況。在此基礎(chǔ)上，利用ABAQUS連續(xù)性聲-固耦合分析，建立橋梁的聲-固耦合模型，分析橋梁邊界條件對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)噪聲的影響。

1 橋梁振動(dòng)仿真

車(chē)輛與橋梁間的作用是通過(guò)輪軌間相互作用實(shí)現(xiàn)的。車(chē)輛作用于橋梁的荷載通過(guò)鋼軌、扣件、軌枕傳遞給橋梁。輪軌間作用力大小和方向取決于輪軌接觸幾何狀態(tài)(如鋼軌表面不平順)和輪軌的振動(dòng)情況。如圖1所示，車(chē)輛、軌道和橋梁三個(gè)子系統(tǒng)通過(guò)輪軌耦合作用和橋軌耦合組成整個(gè)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，在系統(tǒng)激勵(lì)作用下，產(chǎn)生耦合振動(dòng)，進(jìn)而引起各部件的振動(dòng)響應(yīng)[10]。

1.1 車(chē)輪-軌道-橋梁耦合模型

本文并未建立車(chē)輛模型，而是通過(guò)建立輪-軌耦合，并在輪對(duì)上施加大小等于軸重的荷載，來(lái)模擬車(chē)輛和鋼軌間的動(dòng)力作用。其中，輪對(duì)模型的車(chē)輪滾動(dòng)半徑R=420mm，采用磨耗型踏面。鋼軌有限元模型采用實(shí)體單元進(jìn)行模擬，密度為7 830kg/m3，彈性模量E=2.06×1011Pa，泊松比取0.3。對(duì)于作用在鋼軌上的移動(dòng)載荷，只有當(dāng)移動(dòng)載荷距離鋼軌端部不小于30m時(shí)，由模型中鋼軌端部邊界對(duì)計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生的影響才可以忽略不計(jì)[11]。因而，本文建立了長(zhǎng)度為90m的鋼軌，鋼軌中部30m與橋梁聯(lián)接，剩余兩端部分則通過(guò)彈簧-阻尼單元直接與地面聯(lián)接。這樣保證了在整個(gè)計(jì)算過(guò)程中，車(chē)輪距離鋼軌端部的最小距離不小于30m。

輪軌耦合的建立是整個(gè)車(chē)軌橋模型的重點(diǎn)，而研究輪軌耦合作用的關(guān)鍵在于如何正確的求解輪軌間的相互作用力[12]。本文基于輪軌接觸的基本理論，采用非線性赫茲接觸模型計(jì)算輪軌法向接觸力，切向摩擦和蠕滑行為則用摩擦系數(shù)法描述[13]。其中，赫茲(Herz)非線性接觸理論如公式(1)所示

(1)

本文借助ABAQUS有限元軟件中的面-面接觸，根據(jù)式(1)求得不同彈性壓縮量對(duì)應(yīng)的輪軌法向作用力，輸入到Tabular模型中，從而模擬輪軌法向接觸。

輪軌間的切向作用，則根據(jù)式(2)進(jìn)行定義，其中μ取0.25。

F=μP(t)

(2)

式中：F為輪軌間切向作用力，N。

扣件系統(tǒng)是聯(lián)接鋼軌和鋼軌以下結(jié)構(gòu)的部件，其作用是將鋼軌固定在軌枕上，保持軌距、阻止鋼軌爬行?？奂诤奢d作用下一般表現(xiàn)為非線性變形，但在模擬中常采用線性單元模擬[14]。本文以普通軌道為研究對(duì)象，將扣件系統(tǒng)模擬為線性彈簧-阻尼單元，且只考慮垂向自由度。

由于抗彎、抗扭性能好，外觀線型流暢、美觀，設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)成熟，因而，箱型梁在國(guó)內(nèi)軌道交通中得到廣泛應(yīng)用，如上海城市軌道交通6號(hào)線。為了真實(shí)地反映橋梁結(jié)構(gòu)在列車(chē)荷載作用下的振動(dòng)情況，本文采用三維實(shí)體單元，建立了30m單跨雙線單室混凝土箱型梁有限元模型，密度取3 000kg/m3，彈性模量為3.45×1010Pa，泊松比為0.17。橋梁橫斷面幾何尺寸如圖2所示。由于本文的研究目標(biāo)為橋梁梁體，為了減小模型的大小且不影響計(jì)算精度，所以并未建立橋墩，而是將用來(lái)模擬橋梁支座的彈簧-阻尼單元直接與地面聯(lián)接。

圖2 雙線單室混凝土箱梁橫斷面圖(單位：mm)

本文建立的車(chē)輪-軌道-橋梁耦合模型如圖3所示。

圖3 車(chē)輪-軌道-橋梁耦合模型

1.2 動(dòng)力模型計(jì)算

本文選擇軌道高低不平順作為系統(tǒng)激勵(lì)源。其中，軌道不平順是指實(shí)際車(chē)輪和鋼軌的接觸面沿軌道長(zhǎng)度方向上與理論平順的軌道面之間的偏差。軌道結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期的列車(chē)荷載作用下，由于輪軌間作用產(chǎn)生的軌道累計(jì)變形不斷增大，形成了各種各樣的軌道不平順如軌道高低不平順、軌道水平不平順、軌道方向不平順等；此外，國(guó)內(nèi)外實(shí)測(cè)資料表明，軌道不平順本質(zhì)上是一個(gè)隨機(jī)過(guò)程，在仿真分析中常將其處理為平穩(wěn)的各態(tài)歷經(jīng)的隨機(jī)過(guò)程[15]。由于橋梁振動(dòng)中主要以垂向振動(dòng)為主，所以本文選取軌道高低不平順作為激勵(lì)源，根據(jù)三角級(jí)數(shù)法，通過(guò)MATLAB編程，將美國(guó)六級(jí)不平順功率譜，如式(3)，轉(zhuǎn)換為軌道高低不平順空間樣本[16-17]，如圖4所示。

(3)

式中：Sv(ω)為軌道不平順功率譜密度函數(shù)，cm2/(rad·m)；ω為空間角頻率，rad/m；ωc為截?cái)囝l率，對(duì)于美國(guó)六級(jí)譜，取0.824 5 rad/m；Av為粗糙度系數(shù)，cm2/(rad·m)；K為一般取0.25。

沿鋼軌縱向/m圖4 軌道高低不平順空間樣本

將模擬出的空間樣本，輸入到模型中。通過(guò)讓輪對(duì)以60km/h的速度沿著鋼軌運(yùn)動(dòng)，且在輪對(duì)上施加大小等于軸重的荷載來(lái)模擬車(chē)輛運(yùn)營(yíng)時(shí)橋梁的振動(dòng)情況，分別計(jì)算橋梁在簡(jiǎn)支和固支(不約束垂向位移)的邊界條件下的振動(dòng)。其中，簡(jiǎn)支邊界條件下橋梁跨中橋面振動(dòng)加速度頻譜圖如圖5所示。文獻(xiàn)[18]中國(guó)內(nèi)某城市高架橋普通軌道30m雙線單室混凝土箱梁振動(dòng)實(shí)測(cè)結(jié)果表明，橋面振動(dòng)在低頻范圍內(nèi)的主要頻率段為：40～80Hz和150～180Hz，其中振動(dòng)加速度在40～80Hz段的峰值更大，約0.025 m/s2。從圖5中看出，仿真模型中跨中橋面振動(dòng)加速度的主要頻率段為25～65Hz，振動(dòng)加速度峰值為0.02m/s2，在100～200Hz內(nèi)振動(dòng)加速度較小。表明建立的動(dòng)力仿真模型能在一定程度上反映實(shí)際的橋梁振動(dòng)，但存在一些差異。

頻率/Hz圖5 橋梁跨中橋面振動(dòng)加速度頻譜圖

2 橋梁聲-固耦合仿真分析

聲波是一種機(jī)械波，是在彈性介質(zhì)(氣體、液體、固體)中傳播的壓力、應(yīng)力、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)等的一種或多種變化，一定范圍的頻率和強(qiáng)度的聲波作用于人耳就產(chǎn)生了聲音的感覺(jué)[19]。橋梁結(jié)構(gòu)噪聲就是由橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)引發(fā)周?chē)諝庵械慕橘|(zhì)振動(dòng)形成的。

由于橋梁與空氣間的相互作用為弱耦合，即橋梁的振動(dòng)容易引起空氣介質(zhì)的振動(dòng)，而空氣中介質(zhì)振動(dòng)對(duì)橋梁的振動(dòng)影響非常微弱，所以本文采用弱耦合模型對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)噪聲進(jìn)行分析。

2.1 橋梁聲-固耦合模型

本文利用ABAQUS的聲學(xué)單元，建立橋梁結(jié)構(gòu)噪聲子模型。將計(jì)算出的橋梁振動(dòng)位移結(jié)果作為邊界條件，映射到橋梁結(jié)構(gòu)噪聲子模型當(dāng)中。由于橋梁結(jié)構(gòu)噪聲為低頻噪聲，頻率一般在250Hz以下，而聲學(xué)網(wǎng)格的尺寸要小于最高分析頻率對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的六分之一到十分之一，所以模型中聲學(xué)網(wǎng)格的尺寸取15cm。建立的橋梁聲固模型如圖6所示。同時(shí)，為了保證計(jì)算出的聲壓時(shí)域結(jié)果在進(jìn)行頻譜分析時(shí)能夠達(dá)到250Hz，根據(jù)采樣定理，將分析步的增量步設(shè)置為0.002s。

圖6 橋梁聲-固耦合模型

2.2 橋梁結(jié)構(gòu)噪聲分析

本文在橋梁結(jié)構(gòu)噪聲模型跨中截面選取兩個(gè)點(diǎn)作為觀察點(diǎn)?！董h(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則城市軌道交通》(HJ453-2008)中規(guī)定距外軌中心線7.5m，距軌面高1.5m的測(cè)點(diǎn)為高架線列車(chē)運(yùn)行噪聲源強(qiáng)點(diǎn)，所以本文選取近軌側(cè)源強(qiáng)點(diǎn)作為觀察點(diǎn)A，同時(shí)選取橋梁底板近場(chǎng)點(diǎn)作為第二個(gè)觀察點(diǎn)B，如圖7所示。A點(diǎn)是橋梁振動(dòng)產(chǎn)生的綜合噪聲，B點(diǎn)則主要是底板振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲[2]。

圖7 聲場(chǎng)觀察點(diǎn)示意

圖8為簡(jiǎn)支箱梁B點(diǎn)處1/3倍頻程線性計(jì)權(quán)聲壓級(jí)頻譜圖。

頻率/Hz圖8 B點(diǎn)處1/3倍頻程線性聲壓級(jí)頻譜圖

從圖8中可以看出，箱梁底B點(diǎn)處結(jié)構(gòu)噪聲的主要頻率為12.5～63Hz，最大聲壓級(jí)為84dB。國(guó)內(nèi)某城市高架雙線混凝土簡(jiǎn)支箱梁噪聲實(shí)測(cè)結(jié)果表明，在列車(chē)運(yùn)行速度為60km/h的工況下，對(duì)于普通軌道-全封閉聲屏障，距梁底面0.3m處噪聲的主要頻率段為40～80Hz，在63Hz處達(dá)到最大值85dB，并且該處的噪聲可認(rèn)為主要是橋梁結(jié)構(gòu)噪聲[18]。由此來(lái)看，本文的模擬結(jié)果在一定程度上能夠反映實(shí)際情況。

改變模型中橋梁邊界條件，最終得到橋梁在簡(jiǎn)支和固支兩種邊界條件下的結(jié)構(gòu)噪聲仿真結(jié)果。圖9為橋梁在簡(jiǎn)支和固支(不約束垂向位移)邊界條件下，A點(diǎn)噪聲聲壓頻譜圖。從圖9中可以看到，橋梁振動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)噪聲主要頻率在100Hz以下，且當(dāng)橋梁邊界條件設(shè)置為固支(不約束垂向位移)時(shí)，橋梁結(jié)構(gòu)噪聲明顯低于簡(jiǎn)支梁振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。從圖10也可以看出固支(不約束垂向位移)條件下的橋梁結(jié)構(gòu)噪聲要小于簡(jiǎn)支梁振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。

圖9 A點(diǎn)聲壓頻譜圖

圖10 B點(diǎn)聲壓頻譜圖

3 結(jié)論

在城市軌道交通的設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中，為了管理和施工的方便，一般都會(huì)采用簡(jiǎn)支梁作為標(biāo)準(zhǔn)梁，除非在遇到特殊情況，如跨越路口或河流。根據(jù)本文的計(jì)算結(jié)果，可以看出，橋梁在固支邊界條件下的結(jié)構(gòu)噪聲要低于簡(jiǎn)支邊界條件下的結(jié)構(gòu)噪聲。從降低結(jié)構(gòu)噪聲的角度來(lái)看，單純采用簡(jiǎn)支梁并非是一個(gè)很好的選擇。雖然，橋梁固支會(huì)給施工帶來(lái)諸多不便，且理想的固支邊界條件很難實(shí)現(xiàn)。但是，可以考慮通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)支梁的梁端進(jìn)行加固來(lái)降低橋梁結(jié)構(gòu)噪聲。

本文在研究過(guò)程中也存在一些缺陷，第一，在動(dòng)力學(xué)模型中并未建立完整的車(chē)輛模型，而僅以在一對(duì)輪對(duì)上施加軸重作為荷載，這難免會(huì)使得計(jì)算出的振動(dòng)結(jié)果與實(shí)際情況有出入；第二，聲學(xué)模型采用的是有限元而非無(wú)限元，模型聲場(chǎng)截?cái)噙吔鐣?huì)對(duì)計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生影響。所以如果要對(duì)本課題進(jìn)行進(jìn)一步的研究，可在結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的基礎(chǔ)上，建立更加完善的模型，并研究對(duì)梁端進(jìn)行加固的具體措施。

[1] 張迅. 軌道交通橋梁結(jié)構(gòu)噪聲預(yù)測(cè)與控制研究[D]. 成都：西南交通大學(xué)，2012：2-29.

[2] 劉孝寒. 基于相干分析的高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)噪聲源識(shí)別研究[D]. 成都：西南交通大學(xué)，2012：32-33.

[3] 閆靚. 低頻噪聲主觀反應(yīng)客觀評(píng)價(jià)[D]. 西安：西北工業(yè)大學(xué)，2006：1-3.

[4] 劉林芽，付奇川，邵文杰，等. 箱型橋梁結(jié)構(gòu)的面板聲學(xué)貢獻(xiàn)分析[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2015，12(4)：743-748.

[5] 歐陽(yáng)昭. 高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)噪聲研究[D]. 上海：同濟(jì)大學(xué)，2015：18-73.

[6] 石廣田， 楊新文， 孫昊天. 雙塊式無(wú)砟軌道-箱梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)與噪聲參數(shù)分析[J]. 蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào)， 2014，33(4)：131-136.

[7] 高飛，夏禾，曹艷梅，等. 城市軌道交通高架結(jié)構(gòu)振動(dòng)與聲輻射研究[J]. 振動(dòng)與沖擊，2012，31(4)：72-76.[8] NGAI K W， NG C F. Structure-borne noise and vibration of concrete box structure and rail viaduct[J].Journal of Sound and Vibration，2002，25(2)：281-297.

[9] COOPER J H， HARRISON M F.Development of an alternative design for the West Rail viaducts. Proceeding of Institution of Civil Engineers[C]//Proceedings of the Institute of Civil Engineers， London，2002：87-95.

[10] 翟婉明，蔡成標(biāo)，王開(kāi)云. 高速列車(chē)-軌道-橋梁動(dòng)態(tài)相互作用原理及模型[J]. 土木工程學(xué)報(bào)，2005，38(11)：132-137.

[11] 翟婉明. 車(chē)輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)[M]. 北京：科學(xué)出版社，2007：131-132.

[12] 康熊. 鐵路計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2012：45-48.

[13] 南化勇. 路基上CRTSII型板式無(wú)砟軌道動(dòng)力特性分析及參數(shù)研究[D]. 蘭州：蘭州交通大學(xué)，2012：36-37.

[14] 劉維寧，馬蒙. 地鐵列車(chē)振動(dòng)環(huán)境影響的預(yù)測(cè)、評(píng)估與控制[M]. 北京：科學(xué)出版社，2014：32-35.

[15] 陳冬梅.軌道不平順數(shù)值模擬中的隨機(jī)數(shù)生成算法研究[D]. 上海：復(fù)旦大學(xué)，2012：16-27.

[16] 雷曉燕. 高速鐵路軌道動(dòng)力學(xué)——模型、算法與應(yīng)用[M]. 北京：科學(xué)出版社，2015：116-121.

[17] 陳士軍，凌賢長(zhǎng)，朱占元，等. 軌道高低不平順譜分析[J]. 地震工程與工程振動(dòng)，2012，32(5)：33-38.

[18] 王一干. 城市軌道交通高架橋30m混凝土簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)噪聲研究[D]. 北京：中國(guó)鐵道科學(xué)研究院，2015：33-34.

[19] 方丹群，張斌，孫家麒，等. 噪聲控制工程學(xué)[M]. 北京：科學(xué)出版社，2013：28-31.

(責(zé)任編輯：李 麗，吳曉紅，編輯：丁 寒)

Research on the Influence of Structural Boundary of Rail Transit Viaduct on the Structure-Born Noise

ZHOU Li, LUO Yan-yun

(Institute of Rail Transit, Tongji University, Shanghai 200000, China)

Urban rail transit improves people's life, but meanwhile brings some problems. Aiming at the problem of the bridge structure-born noise caused by the urban rail transit, the wheels-rail-bridge coupling system was built basing on vehicle-track dynamics theory, and then the vibration level of box girder with different boundary conditions could be achieved in the simulation model. On this foundation, the acoustical-structure coupling model was established. It is found that the constraint of bridge boundary can reduce the structure noise level by calculating the sound field of bridge structure noise under different boundary conditions.

box girder; finite element; vibration; structure-born noise

2016-08-29

周力(1989-)，男，安徽阜南人，在讀碩士，研究方向：軌道交通振動(dòng)與噪聲控制。

U24；TB123

A

1672-1098(2016)05-0020-05