约束阻尼桥梁振动噪声分析理论及应用

本书是作者及团队在桥梁结构噪声和约束阻尼层减振降噪领域多年研究工作的总结,主要包括轨道交通噪声评价标准、阻尼结构损耗因子理论计算及测试方法、约束阻尼板辐射效率计算方法、约束阻尼桥梁车致振动噪声预测方法,以及高速铁路钢板结合梁桥和钢桁结合梁桥车致振动噪声产生机理和传播规律,此外还对约束阻尼层在实际桥梁减振降噪的关键技术和控制效果方面的应用进行了重点论述.本书可供高等院校桥梁工程、铁道工程等交通土建类相关专业的本科生、研究生、教师和工程技术人员阅读,对从事轨道交通环境影响评价和桥梁结构减振降噪设计等工作的相关工程技术人员具有一定的实用参考价值.

轨道桥梁车致振动与噪声精细化分析理论及控制技术应用，江西省科技进步奖一等奖，2022年，排名第4

目录“高速铁路轨道工程丛书”序前言第1章 绪论 11.1 高速铁路桥梁噪声问题 11.2 桥梁结构噪声研究现状 31.3 桥梁减振降噪研究现状 51.3.1 桥梁截面优化 51.3.2 桥梁减振降噪措施 61.3.3 轨道减振降噪措施 61.4 约束阻尼层 81.4.1 附加阻尼结构形式 81.4.2 约束阻尼层研究现状 111.4.3 约束阻尼层结构计算方法 13参考文献 16第2章 轨道交通噪声评价标准 232.1 轨道交通环境噪声限值 232.1.1 边界噪声 232.1.2 车站站台噪声 242.1.3 室内二次辐射噪声 242.1.4 声环境功能区噪声 252.2 轨道交通环境噪声测量 262.3 轨道交通噪声环境影响评价 282.4 车内噪声评价标准 302.4.1 城轨车辆 302.4.2 铁道机车车辆 312.5 车辆检验 332.6 声屏障评价标准 342.6.1 声学构件的声学性能 342.6.2 降噪效果 352.7 本章小结 36参考文献 36第3章 阻尼结构损耗因子理论计算方法 393.1 黏弹性阻尼材料特性 393.2 附加阻尼结构 433.3 复刚度法 453.3.1 自由阻尼结构 453.3.2 约束阻尼结构 513.4 复特征值法 593.5 变形能法 693.5.1 自由阻尼结构 693.5.2 约束阻尼结构 743.6 模态应变能法 823.6.1 模态应变能法原理 823.6.2 修正模态应变能法 853.6.3 基于迭代的修正模态应变能法 863.6.4 方法验证 873.7 本章小结 94参考文献 94第4章 阻尼结构损耗因子测试方法 964.1 损耗因子测试方法 964.1.1 对数衰减法 974.1.2 半功率带宽法 994.2 附加阻尼工字梁实验 1014.2.1 实验概况 1014.2.2 实测数据信噪比 1044.2.3 实测固有频率和模态损耗因子 1054.2.4 地面反射影响 1094.2.5 敷设位置对比 1104.2.6 不同厚度约束阻尼层对比 1134.3 本章小结 118参考文献 118第5章 约束阻尼板辐射效率计算方法 1205.1 单层板声辐射特性 1205.1.1 板振动模态与声学模态 1205.1.2 点激励下板声辐射效率 1255.1.3 板的平均声辐射效率 1285.1.4 不同条件下板声辐射效率 1315.2 约束阻尼板的刚度与损耗因子 1355.2.1 不同模态阶数下约束阻尼板动态参数等效方法 1355.2.2 不同波数条件下约束阻尼板动态参数等效方法 1385.2.3 约束阻尼板模型验证 1405.3 数值计算 1445.3.1 单层板与约束阻尼板对比 1445.3.2 阻尼层弹性模量对约束阻尼板声辐射特性的影响 1465.4 约束阻尼板的平均声辐射效率简化研究 1485.4.1 单层板平均声辐射效率简化公式 1485.4.2 无阻尼与轻质阻尼板的平均声辐射效率简化公式 1485.4.3 重质阻尼板的平均声辐射效率简化公式 1505.4.4 约束阻尼板的平均声辐射效率简化公式 1525.5 本章小结 154参考文献 155第6章 约束阻尼桥梁车致振动噪声预测方法 1566.1 列车-轨道-桥梁耦合时域模型 1566.1.1 车辆子系统 1566.1.2 轨道子系统 1566.1.3 桥梁子系统 1576.1.4 轨道不平顺 1576.1.5 耦合方程及求解 1586.2 列车-轨道-桥梁耦合频域模型 1596.2.1 列车-轨道-桥梁耦合方程 1596.2.2 钢轨动柔度 1616.2.3 桥梁动柔度 1616.2.4 车轮动柔度 1626.2.5 轮轨力和扣件力 1646.3 统计能量分析原理 1666.3.1 功率平衡方程 1686.3.2 模态密度 1696.3.3 结构损耗因子 1706.3.4 耦合损耗因子 1706.3.5 辐射效率 1726.4 约束阻尼层桥梁结构噪声计算理论 1746.5 约束阻尼层工字梁理论分析 1776.6 本章小结 179参考文献 179第7章 钢板结合梁桥约束阻尼层减振降噪分析与应用 1837.1 桥梁概况 1837.2 现场测试 1857.2.1 测点布置 1857.2.2 测试工况 1867.2.3 加速度有效值与声压级 1877.2.4 加速度与声压时程 1887.2.5 时域声压级 1907.2.6 频域加速度级与声压级 1907.2.7 实测振动与噪声的相干分析 1927.3 理论分析 1947.3.1 桥梁模态 1947.3.2 轨道不平顺和车辆参数 1957.3.3 桥面板响应 1977.3.4 理论模型验证 1977.3.5 线性计权声压级 2007.3.6 A计权声压级 2027.4 约束阻尼层优化 2057.4.1 敷设构件 2067.4.2 敷设面积 2067.4.3 局部优化 2077.5 约束阻尼层参数研究 2137.5.1 阻尼层剪切模量对比分析 2137.5.2 约束层材料对比分析 2147.5.3 阻尼层厚度对比分析 2157.5.4 约束层厚度对比分析 2167.6 约束阻尼层桥梁减振降噪实验研究 2167.6.1 敷设约束阻尼层前后振动加速度对比 2197.6.2 敷设约束阻尼层前后声压级对比 2217.7 约束阻尼层减振降噪效果分析 2227.7.1 结构损耗因子计算 2237.7.2 约束阻尼层桥梁理论计算验证 2237.7.3 约束阻尼层减振降噪结果 2257.8 本章小结 229参考文献 230第8章 钢桁结合梁桥约束阻尼层减振降噪分析 2328.1 桥梁概况 2328.2 桥梁自振特性 2368.3 车致振动分析 2378.3.1 计算边界条件 2378.3.2 车致振动响应 2398.4 结构噪声预测 2408.4.1 统计能量分析基本参数 2408.4.2 结构噪声空间分布规律 2418.4.3 声贡献量 2448.5 约束阻尼层优化 2468.5.1 敷设杆件 2478.5.2 敷设面积 2488.5.3 局部优化 2498.6 灵敏度分析 2648.6.1 阻尼层剪切模量对噪声的影响 2658.6.2 约束层材料对噪声的影响 2668.6.3 阻尼层厚度对噪声的影响 2668.6.4 约束层厚度对噪声的影响 2668.7 约束阻尼层减振降噪效果分析 2688.7.1 结构损耗因子计算 2688.7.2 约束阻尼层减振降噪结果 2698.8 本章小结 271参考文献 272