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高架轨道交通对声环境的影响评价与预测研究

作　者: 杨静
导　师: 王宏
学　校: 沈阳理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 高架桥城市轨道交通噪声预测结构噪声统计能量分析
分类号: U239.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

近年来，随着我国城市化进程的加快，现代化交通的高速发展，在导致水污染和空气污染的同时，还产生了噪声污染。目前，交通噪声污染已成为我国城市环境的一大公害，严重威胁着人们的身心健康和正常的生活。列车在运行过程中产生的噪声对居民生活的影响越来越大，因此轨道交通噪声污染的控制与防治显得非常重要。列车运行噪声的超标不仅影响了线路沿线居民的身体健康，而且伴随而来的振动，对沿线建筑物具有一定的破坏力。在轨道交通系统中，地面线路和高架线路对环境的影响主要是以噪声污染为主，而地下线路对周围环境的影响则主要以振动以及二次结构振动引起的噪声为主。本文着重讨论列车在高架线路运行产生的噪声对环境的影响。本文首先在综述大量相关文献的基础上，总结了国内外轨道交通高架线路噪声预测的方法及研究现状。其次讨论了有关噪声的基本定义及噪声评价的相关标准，根据轨道交通噪声源产生部位的不同，把城市轨道交通噪声划分为4类并分析了其相应的产生原理。同时分析了城市轨道交通对环境和人类造成的危害，并对轨道交通噪声控制的一般方法进行了总结。通过对大量预测方法的比较研究提出了本文的列车运行噪声预测方法，并利用已有文献中的实测值进行验证。验证结果表明，本文提出的预测方法是可行的。然后根据高架线路的特殊性，应用统计能量分析法（SEA）原理,并应用声振仿真软件AutoSEA2对桥梁结构声振情况进行仿真预测分析，其分析结果对建设项目的规划、设计、施工和振动噪声控制措施等具有重要意义。最后根据实例（鞍海线的可研报告）对列车运行噪声进行预测评价分析，结合经现场调查监测的环境背景值，对线路两侧敏感点的声环境进行分析预测，并根据预测结果采取相应的噪声控制措施。通过采取这些降噪措施使环境敏感点的噪声值达到国家声环境标准的限值要求。列车在高架线路上运行所产生的噪声主要成份是轮轨噪声，其次是引发高架结构振动产生的二次辐射噪声。根据已有研究表明高架结构噪声虽然在总噪声中所占贡献量不大，但由于高架结构声辐射的复杂性，限制了传统意义上的声屏障在铁路高架结构上应用的总体降噪效果。因此预测分析高架结构的噪声辐射对高架结构线路区段的声屏障设计及噪声预测具有重要的意义。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-13
第1章绪论  13-20
  1.1 课题背景与意义  13-14
  1.2 国内外研究现状  14-18
    1.2.1 国外研究现状  14-17
    1.2.2 国内研究现状  17-18
  1.3 本文主要的研究工作及内容  18-20
第2章城市轨道交通噪声综述  20-34
  2.1 噪声的基本概念  20-25
    2.1.1 声压、声强和声功率  20
    2.1.2 声压级、声强级和声功率级  20-22
    2.1.3 频谱分析  22-23
    2.1.4 噪声的评价量  23-24
    2.1.5 城市各类区噪声标准  24-25
  2.2 城市轨道交通噪声  25-29
    2.2.1 城市轨道交通噪声的特点  25
    2.2.2 城市轨道交通噪声的分类  25-29
    2.2.3 城市轨道交通噪声对人体的危害  29
  2.3 控制措施  29-33
    2.3.1 控制噪声源  30-31
    2.3.2 控制噪声的传播途径  31-32
    2.3.3 控制受声物  32-33
    2.3.4 合理规划城市轨道交通  33
  2.4 本章小结  33-34
第3章城市轨道交通噪声的预测  34-45
  3.1 城市轨道交通噪声预测模型  35-41
    3.1.1 速度修正 Cv  36
    3.1.2 线路、桥梁、轨道结构和轮轨条件的修正 Ct  36-37
    3.1.3 几何发散衰减 Cd  37
    3.1.4 垂向指向性修正 Cθ  37-38
    3.1.5 空气吸收衰减 Ca  38
    3.1.6 地面吸收衰减 Cg  38-39
    3.1.7 声屏障插入损失 Cb  39-40
    3.1.8 频率计权修正 Cf，i  40-41
    3.1.9 预测点的预测等效声级（Leq)  41
  3.2 模型参数的确定  41
  3.3 预测模型的验证与分析  41-44
    3.3.1 模型的验证  41-42
    3.3.2 模型的分析  42-44
  3.4 本章小结  44-45
第4章轨道结构噪声  45-64
  4.1 统计能量分析（SEA）的简介  45-49
    4.1.1 统计能量分析（SEA）的发展简史  45-46
    4.1.2 统计能量分析（SEA）的含义  46
    4.1.3 统计能量分析（SEA）的基本原理  46-47
    4.1.4 统计能量分析（SEA）的适用范围及发展近况  47-48
    4.1.5 应用统计能量分析解决工程声振问题应做的工作和步骤  48-49
  4.2 子系统的划分  49-50
  4.3 统计能量分析的参数的确定  50-57
    4.3.1 SEA 模型的模态密度  50-52
    4.3.2 SEA 模型的内部损耗因子  52-54
    4.3.3 SEA 模型的耦合损耗因子  54-55
    4.3.4 SEA 模型的输入功率  55-57
  4.4 建立功率流平衡方程  57-58
  4.5 模型的仿真计算  58-61
    4.5.1 声振仿真软件 AutoSEA 的介绍  58-59
    4.5.2 模型的建立  59-61
  4.6 模型参数的选取与模型的验证  61-63
    4.6.1 模型参数的选取  61-62
    4.6.2 模型的验证  62-63
  4.7 本章小结  63-64
第5章高架轨道交通噪声的预测分析  64-74
  5.1 项目简介  64-65
  5.2 车桥结构尺寸参数  65-68
    5.2.1 车辆  65
    5.2.2 轨道  65-66
    5.2.3 高架桥梁  66-68
  5.3 高架线路噪声预测分析  68-71
    5.3.1 敏感点噪声预测分析  68-70
    5.3.2 桥梁结构声振分析  70-71
  5.4 高架桥梁的减振降噪措施  71-72
  5.5 本章小结  72-74
结论  74-76
参考文献  76-81
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果  81-82
致谢  82-83

高架轨道交通对声环境的影响评价与预测研究

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