空气 中纵 向加肋混凝 土圆柱壳 的
结构 噪声辐射分析
孙 亮 明 ，谢 伟 平
(武汉理工大学 土木工程与建 筑学院，湖 北 武汉 430070)
摘 要 ：城 市 高架轨道 箱形 梁 产 生以低 频噪 声为 主的 结构 噪声 对周 边 建 筑物 的 安 全 、精 密仪 器的 正
常使 用、沿 线居 民的 日常 生活 等均造 成 了很 大的 影响 。为探 求轨 道 箱形 梁 结构 噪 声产 生 的机 理 ，研
究 了空气 q-无 限长纵 向加 肋 混凝 土 圆柱 壳。考 虑 流 固耦 合 作 用 ，利 用 波数 域 法和 传递 矩 阵法研 究
了耦 合 系统 的 声辐射 特性 ，并 分析 了观 察 点位 置 、外激 励 幅值 、结构 阻尼 、纵 向 肋骨数 量 等 参数 变化
的影响 规律 。结果表 明 ：增加 纵 向肋骨 的数 量 ，可 以有效 降低 混凝 土 圆柱 壳的振 动 和 结构 噪 声 。可
为 实际工程 中管道 结构 的减振 降噪 研 究和轨 道 箱形 梁结 构噪 声 的理论研 究提供 基础 。
关 键词 ：声 辐射 ；轨道 箱 形梁 ；混凝 土 圆柱 壳 ；流 固耦合 ；波 数域 法 ；结构 噪 声
中图分 类号 ：X5O3；TB532 文献 标 志码 ：A 文章 编号 ：1674—4764(2010)03—004卜05
Structural Noise Analysis of Longitudinal Stiffened Concrete
Cylindrical Shell in Air
SUN L iang—m ing，XIE W ei—ping
(School of Civil Engineering and Architecture，W uhan University of Technology，W uhan 430070，P． R．China)
Abstract：Structural noises induced by urban viaduct box beam basically comes from the vibration responses
with low frequency noises， which m ay affect the surrounding buildings’ security， the common using of
high—precision instruments and the living of human beings etc．In order to study the principles of structural
noise of railway box beams，the infinite longitudinal stiffened concrete cylindrical shell in air was actively
investigated． Aimed at the fluid structure interaction，the characteristics of sound radiation Of coupling
system were investigated by the wave—number domain approach and transfer matrix method． And the
effects of various parameters on the properties of concrete cylindrical shell， including the position of
0bservation point， the size of the external excitation force， structural damping and the am ount of
longitudinal ribs，were num erically sim ulated based on the proposed analytical m ode1． It is found that the
increase of longitudinal ribs can effectively reduce the vibration and structural noises of concrete cylindrica1
shel1． The observations would be provided as beneficial guidelines for the noise mitigation of pipeline
structures and railway box beam s．
Key words： radiation； railway box beam ； concrete cylindrical shell； fluid structure interaction； wave—
number domain approach：structural noise

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