目前我國(guó)已建成高速鐵路路網(wǎng)規(guī)模超過(guò)4萬(wàn)km,高速鐵路噪聲產(chǎn)生機(jī)理、聲源特性與傳播規(guī)律一直是研究的重點(diǎn)。高速列車(chē)組成構(gòu)件眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特性使噪聲源分布區(qū)域較廣,可分為輪軌噪聲、氣動(dòng)噪聲和集電系統(tǒng)噪聲等。高速鐵路噪聲具有持續(xù)時(shí)間短、通過(guò)聲級(jí)高、傳播距離遠(yuǎn)等特點(diǎn),并且不同部位聲源的強(qiáng)度和頻譜特性均會(huì)隨運(yùn)行速度發(fā)生變化,呈現(xiàn)復(fù)雜性。
1高速鐵路低頻噪聲特性
試驗(yàn)研究為獲得高速鐵路低頻噪聲影響特性,選取典型橋梁和橋梁聲屏障區(qū)段,采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)開(kāi)展研究。通過(guò)掌握高速鐵路噪聲頻譜特征,識(shí)別運(yùn)行速度的影響規(guī)律、空間衰減特性,為高速鐵路低頻噪聲影響評(píng)估奠定基礎(chǔ)。
2頻譜特征
杭州愛(ài)華儀器有限公司了解到對(duì)采取聲屏障措施后的高速鐵路噪聲影響進(jìn)行分析,獲取典型速度下高速鐵路噪聲的頻譜特征?,F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試獲得200km/h、250km/h、300km/h和350km/h的車(chē)外噪聲測(cè)試結(jié)果,選取高速列車(chē)分別以200km/h和300km/h通過(guò)橋梁和橋梁聲屏障區(qū)段時(shí),Q2與S2測(cè)點(diǎn)處的頻譜特性進(jìn)行分析。高速鐵路車(chē)外噪聲的低頻能量占比超過(guò)50%,隨著運(yùn)行速度提升,氣動(dòng)聲源貢獻(xiàn)量增加,橋梁區(qū)段低頻噪聲能量占比升高;在高速鐵路噪聲源特性與聲障降噪效果變化的共同影響下,橋梁聲屏障區(qū)段低頻噪聲能量占比隨速度增加緩慢降低。由此可知,高速鐵路車(chē)外噪聲具有低頻聲能量占比高的特點(diǎn),并且聲屏障區(qū)段低頻噪聲影響更為突出。
通過(guò)開(kāi)展高速鐵路低頻噪聲特性試驗(yàn)研究,測(cè)得動(dòng)車(chē)組列車(chē)以200~350km/h通過(guò)典型橋梁及橋梁聲屏障區(qū)段時(shí)低頻噪聲貢獻(xiàn)占比,增進(jìn)了對(duì)高速鐵路聲源特性與傳播特性的認(rèn)識(shí),得到以下結(jié)論。
(1)高速鐵路車(chē)外噪聲具有低頻聲能量占比高的特征,低頻段噪聲與全頻段噪聲隨速度變化系數(shù)基本相當(dāng);A計(jì)權(quán)噪聲評(píng)價(jià)指標(biāo)削弱了低頻噪聲的影響,中高頻段噪聲與全頻段A聲級(jí)噪聲隨速度變化系數(shù)基本相當(dāng)。
(2)橋梁區(qū)段,杭州愛(ài)華儀器有限公司了解到低頻噪聲相較于中高頻噪聲隨速度的增幅更快,低頻噪聲近似隨速度5次方變化,中高頻噪聲近似隨速度4次方變化;橋梁聲屏障區(qū)段,低頻段噪聲與中高頻段噪聲隨速度變化系數(shù)基本相當(dāng),各頻段噪聲近似隨速度5次方變化。
(3)相較于橋梁區(qū)段,采取聲屏障措施后各頻段車(chē)外噪聲隨速度的變化系數(shù)更高,趨向于氣動(dòng)噪聲源隨速度的變化特征。對(duì)比分析常規(guī)直立式聲屏障、半封閉聲屏障和全封閉聲屏障區(qū)段的車(chē)外噪聲特性,發(fā)現(xiàn)聲屏障對(duì)低頻噪聲的降噪效果遠(yuǎn)低于中高頻,基特征響度級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)提出對(duì)高速鐵路噪聲的感知程度主要由中高頻段聲能量決定,建議后續(xù)可關(guān)注沿線敏感建筑物室內(nèi)低頻噪聲影響。