【博士】廢舊輪胎橡膠瀝青混凝土路面降噪性能分析【2008】

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　　學(xué)科專業(yè)：交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：北京工業(yè)大學(xué)　　學(xué)位年度： 2008年　　廢舊輪胎瀝青混凝土路面是一種性能優(yōu)良的新型路面，將廢舊輪胎粉碎加工成橡膠制品加入到瀝青混凝土路面中，不僅可以改善瀝青混凝土路面的路用性能，而且能有效降低交通噪聲。國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐證明，橡膠瀝青混凝土路面可以降低交通噪聲2．10分貝。本文以橡膠瀝青混凝土的降噪特性為研究目標(biāo)，從道路交通噪聲的產(chǎn)生機(jī)理出發(fā)，深入分析了廢舊輪胎橡膠瀝青混凝土的降噪機(jī)理，第一次提出了彈性降噪理論，并以此理論為基礎(chǔ)，結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，推導(dǎo)了橡膠瀝青混凝土的降噪預(yù)測(cè)模型?！　〉缆方煌ㄔ肼曄到y(tǒng)主要由三部分組成：噪聲源、受聲點(diǎn)和傳播途徑，道路交通噪聲是輪胎和路面的相互作用，以能量的形式向外傳播。輪胎．路面交通噪聲的產(chǎn)生機(jī)理為：輪胎在路面上滾動(dòng)時(shí)，輪胎沖擊路面引起路面振動(dòng)激發(fā)噪聲。而且，噪聲的大小與輪胎沖擊路面的沖擊力呈正比。路面的彈性和阻尼特性是決定輪胎．路面撞擊噪聲大小的重要因素，道路交通噪聲的大小與路面材料的組成和技術(shù)特性密切相關(guān)?！　∠鹉z瀝青混凝土路面對(duì)噪聲的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：對(duì)噪聲源的彈性消減作用和對(duì)噪聲傳播過(guò)程中的吸收作用，所以，橡膠瀝青混凝土路面的降噪效能由吸聲能力增加和彈力增加使車輪做功兩部分組成?！　U舊輪胎橡膠瀝青混凝土的彈性模量、吸聲系數(shù)均與橡膠粉的摻入量和骨料級(jí)配有密切的相關(guān)關(guān)系。本文通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合得到了這些因素之間定量的函數(shù)關(guān)系式?！　”疚母鶕?jù)輪胎路面系統(tǒng)噪聲的產(chǎn)生機(jī)理和廢舊輪胎橡膠瀝青混凝土的降噪機(jī)理，從微觀角度出發(fā)，建立廢舊輪胎橡膠混凝土路面相對(duì)于普通瀝青混凝土路面的降噪模型。為降噪性能的定量分析提供理論依據(jù)?！　榱肆炕治鱿鹉z瀝青混凝土的降噪性能，需要采用比較法，即以普通瀝青混凝土路面為參照的基準(zhǔn)路面，研究橡膠瀝青混凝土路面比普通瀝青混凝土路面的交通噪聲減少量。比較法最大的優(yōu)點(diǎn)是將復(fù)雜的交通噪聲系統(tǒng)分成了兩部分：　　與路面材料有關(guān)的因素和與路面材料無(wú)關(guān)的因素，并且，通過(guò)對(duì)比和求差，將車行速度、車種構(gòu)成、加速度、天氣等外部條件過(guò)濾，從而縮小研究的范圍，強(qiáng)化研究目標(biāo)，減少系統(tǒng)誤差和測(cè)量誤差?！　”疚母鶕?jù)橡膠瀝青混凝土路面的吸聲原理，結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以北京市的檢測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建了吸聲降噪模型。橡膠瀝青混凝土路面降噪預(yù)測(cè)模型，該模型的參數(shù)只有兩個(gè)：橡膠粉的摻入量和骨料級(jí)配。為了驗(yàn)證模型的可靠度，本文結(jié)合水擔(dān)路與九龍路道路工程，將水擔(dān)路廢舊輪胎橡膠瀝青混凝土試驗(yàn)路段與九龍路普通瀝青混凝土試驗(yàn)路段的實(shí)際噪聲實(shí)測(cè)值進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)論顯示，本文提出的降噪模型與實(shí)際實(shí)測(cè)值吻合良好，從而證明該模型準(zhǔn)確有效。　　本文構(gòu)建的降噪模型以相對(duì)于一種基本路面的噪聲減少量(相對(duì)值)來(lái)表述路面的噪聲特性，使模型由假設(shè)等造成的誤差相互抵消，增加了精確度。而且，與傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)模型相比，該模型克服了統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)模型“參數(shù)多、計(jì)算復(fù)雜”的缺點(diǎn)，參數(shù)少，易于操作和使用?！　?

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