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一、声屏障顶端结构的设计

声屏障顶端结构采用了直板形、T形、半椭圆柱形、树杈形和倒双L形,不同顶端结构的声屏障具体形状及尺寸如图二所示。直板形声屏障作为最常见的声屏障形式,一般能达到一定的降噪量,但要在不增加高度的前提下提高降噪量,结构上一般采用改变顶端形状的方法。由于直板形声屏障是目前最常用的声屏障形式,而且本身没有顶端结构,故文中采用直板形声屏障进行对比研究。
声屏障顶端结构设计的最佳方案
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声屏障顶端结构设计的最佳方案(图二)

 

声屏障顶端结构设计的最佳方案 (表一)

 
声屏障顶端结构设计的最佳方案 (表二)
 
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声屏障顶端结构设计的最佳方案 (图三)
 
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声屏障顶端结构设计的最佳方案 (图四)
 
二、最佳声屏障顶端结构的确定

表一和表二列出了不同表面声学特性和顶端结构的声屏障在测点2及测点3处的A计权声压级。从表中的比较结果可以得出,顶端结构一般对顶端附近的声场起到降噪作用,其中树杈形顶端声屏障在两测点处的声压级最低,即该顶端结构的降噪效果最佳;声屏障表面的吸声处理能提高声屏障的降噪效果,即插入损失增大,这与参考文献[5]得出的结论一致。其主要原因是根据惠更斯理论,屏体的吸声处理可以大大降低到达声屏障顶端的声能,顶端结构的吸声处理可以进一步降低衍射声能;而如果屏障为全反射,反射声会增加声屏障顶端处的声能。因此,在四种声学特性的四种顶端声屏障中,全吸收树杈顶端的声屏障降噪效果最佳。

图3说明了噪声能量在传播过程中由于树杈形的声屏障顶端发生多次衍射而损耗;测点3位于声影区,图4曲线表示了声屏障对受声点处的降噪作用。由上述图中可以看出,与本身没有顶端结构的直板形声屏障相比,树杈形声屏障的顶端结构在交通噪声的主要频段范围内均提高了声屏障的降噪性能。

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