核心提示：在轻轨桥架两侧设置声屏障是控制轨道噪声的重要措施之一。声屏障的高昂成本往往是由不合理的设计参数造成的,通过对目前声屏障设计方法进行分析,提出了轻轨桥架声屏障优化设计方法。该方法以声屏障建造成本为目标函数,以降噪要求为声学约束,综合考虑设置位置、高度和长度等设计变量的影响;由列车噪声1/3倍频程频谱计算插入损失,提高了优化过程中插入损失的计算精度。
1 设计变量的选取
Ｘ=[ｘ1,ｘ2,ｘ3]=[ｌ1,ｈ,ｌ] (10)
2 目标函数的确定
声屏障成本往往成为设计成功与否的决定性因素。因此,应以建设成本为目标,尽量降低成本。声屏障的建设费用通常按照
声屏障的面积和长度进行估算,材料费用占
声屏障建设费用的45%,与长度相应的基础建设、排水等大约占35%[6]。由于道床不同轨顶距桥面的高度也不同,同时桥上人行道的高度也与
声屏障建筑高度有关。因此,取
声屏障建筑高度等于有效高度加上声源距轨顶高度。宽顶式
声屏障以常用的倒Ｌ形为例,综上所述,取式(01)、式(02)为目标函数,尽可能降低成本。
直立式、宽顶式
声屏障的目标函数为 Ｆ(Ｘ)=(ｘ2+0.45+2.4-ｘ1)×ｘ3+0.8ｘ3 (01)
轨边矮墙的目标函数为 Ｆ(Ｘ)=(ｘ2+0.45)×ｘ3+0.8ｘ3 (02)
3 约束条件
3 .1 降噪指标约束条件
声屏障降噪指标应符合《铁路边界噪声限值及其测量方法》(ＧＢ12525—1990)和《城市区域环境噪声标准》(ＧＢ3096—1993)相应的噪声标准。即
ｇ(Ｘ)=Ｌｅｑ≤[Ｌｅｑ] (03)
式中,[Ｌｅｑ]———昼间等效声级允许值,ｄＢＡ。
3 .2 其他约束条件
主要包括
声屏障和轨边矮墙的设计变量约束、不产生环绕感和视觉舒适性约束。
