成灌快铁高架桥梁区段噪声测试

    轨道交通在解决城市的交通问题，带来快捷、方便交通的同时，也产生了噪声等问题。轨道交通的噪声由集电系统噪声、空气动力噪声、轮轨噪声、桥梁结构噪声组成（图1）。

    当列车通过高架结构时，振动能量由轨道结构传到桥面和其余构件，激发其共同振动，形成结构噪声的声源。振动较大时，振动能量通过桥梁墩台传递给周围建筑，引起“二次辐射”[1]。目前，对于桥梁结构噪声的理论分析以统计能量法与边界元法为主[2―5]，对高速/快速铁路高架桥梁的噪声试验研究较少[6]。

    成灌快铁正线全长67 km，桥隧比高达87 %，高架桥段的噪声问题比较突出。结合成灌快铁高架桥梁噪声试验，对实测结果进行分析，并运用声学原理建立简化噪声预测模型，较准确地预测了高架桥梁附近的声场分布情况。本文的研究对快速铁路高架桥梁的噪声传播规律及噪声控制具有一定的参考意义。

    1 现场试验概况

    1.1 测试仪器

    本试验采用丹麦B&K公司的PULSE Labshop测量系统平台，麦克风为MPA 231自由场型传声器，传声器在测量前采用标准的声级校准器进行校准，所有测试用传感器满足IEC 651（1979）以 及IEC60804（1985）的要求。

    1.2 现场情况

    根据背景噪声、声学环境、测试安全的三方面要求选择测试工点。低背景噪声是有效测试的基本要求，而声学环境是尽量使问题简化的必要条件，所有一切都应建立在安全的基础上。

    选定的工点为郫县高架特大桥都江堰端台尾附近。工点远离公路、居民生活区、厂房等，周围环境不存在各种无规律的交通噪声、居民生活噪声或机器设备噪声等，不会对测试数据的有效性造成干扰。同时，测试工点周围视野开阔，远离屏障或反射区，气压、温度和风力变化影响小（如图2）。

    1.3 测点分布

    工点处为 32 m 双线混凝土简支箱梁，梁高2.354 m，宽 11.4 m，横坡 2.00 %，腹板为圆弧形。设计速度 200 km/h，左右两线相距 4.4 m。经现场实测，双线简支箱梁跨中底板底面至地面的平均距离为3.7 m。

    图3给出了双线箱梁跨中横截面的测点布置详图，从垂直于左线中心线开始，间隔7.5 m、16.25 m、25 m、50 m 分别布置了 4 列高 9 m 的测点阵。B1 测点位于箱梁底板附近（距底板约30 cm），B2测点位于桥梁遮板上边缘（遮板距梁面的高度约1.65 m）。

    2 试验结果分析

    B 2 测点实测噪声受到多种噪声的综合影响，最能够反映高架结构辐射的综合噪声。图4―图5给出了列车以时速 198 km/h 在右线运行时（工况DC198），各典型时刻的声压级频谱曲线。图 4 采用线性计权声压级Lp，图5采用A计权声压级LA。工况编号中，“DC”指列车在右线运行（远轨），“CD”指列车在左线运行（近轨），数字“198”指车速为 198km/h。典型时刻是指列车通过测试断面的时间内（以车速198 km/h为例，时长约3.7 s），取其中声级最大且较平稳时间段内，间隔为0.5 s的测量时刻。