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随着社会的不断进步，我国高速铁路和城际轨道交通得到不断发展。由于高架桥梁优点众多，在线路中占有的比重越来越大，桥梁结构噪声成为铁路噪声中影响人们身心健康的重要组成部分。本文采用频域法计算了车辆、轨道系统和桥梁的振动，在此基础上基于有限元-统计能量混合法（FE-SEA）预测中低频箱梁结构噪声，统计能量法（SEA）预测高频结构噪声的全频段预测方法，对其噪声的特性、空间分布和各子系统贡献率进行了详细分析，分析了桥梁跨径、结构板厚度、横隔板数量、腹板倾角及列车速度对桥梁噪声的影响，并探讨了橡胶减振垫对桥梁的减振降噪效果，主要内容如下：
（1）建立了1/8车体和整车模型频域计算模型，计算了车轮位移和速度导纳并进行比较，仿真计算结果发现无论采用哪种车辆模型，20 Hz之后的导纳基本一致。分别采用Euler梁和Timoshenko梁计算了钢轨和桥梁的位移和速度导纳，200 Hz之前导纳曲线基本吻合，200 Hz以后Timoshenko梁Euler梁，且呈增大趋势。采用动柔度法计算了车辆轨道耦合轮轨力并作用于车辆和轨道系统中，轮轨力在60 Hz存在峰值，对应于总位移导纳在该频率最小。车体各子结构频率在200 Hz以内。输入至桥梁功率远小于输入至钢轨功率。
（2）建立了考虑声腔的中低频噪声计算模型，采用FE-SEA方法计算了20-200 Hz范围的结构噪声，建立高频计算噪声模型，采用SEA方法计算了200-2000 Hz范围结构噪声，最终形成了20-2000 Hz全频结构噪声预测模型。分析了各场点噪声特点及空间分布特性，桥梁各场点峰值噪声均为80 Hz，各场点峰值声压级随距离增大而呈非线性减小趋势，距桥梁相同距离上下各场点，声压级比较稳定。计算了各子结构的声学贡献率，最靠近箱梁的场点，声腔贡献率达44%，远离桥梁各场点，顶板声压贡献率声腔的贡献率达60%，声腔的贡献率为10%以下。采用现场测试的方法验证了仿真结果的精确性， 20-200 Hz仿真值与实测值吻合较好，近场测点采用考虑声腔模型较不考虑声腔模型更接近实测值。远场测点两种模型基本一致。
（3）计算了32m和40m跨度下桥梁结构的冲击系数、共振和消振，40m箱梁的动力系数小于32m箱梁。比较了不同跨径下桥梁结构的的振动和噪声，40m箱梁的噪声较32m箱梁噪声更大。分析了不同横隔板数量对空间场点噪声的影响，增设横隔板能降低桥梁结构噪声，采用2个端横隔板加2个中横隔板为最优方案。分别计算了板厚、腹板倾角、列车速度对桥梁结构噪声影响，顶板厚度增大，能减小桥梁结构噪声，其他各板影响不大，腹板内倾能减小噪声，噪声随列车速度增大而呈非线性增大趋势。
（4）阐述了橡胶减振垫的减振机理，采用插入损失、Z振级插入损失评价了橡胶减振垫的减振效果，与普通型轨道系统相比，减振型轨道系统下钢轨振动小幅增大，轨道板振动大幅增加，桥梁振动大幅减小，采用Z振级评价，其插入损失分别为-0.3 dB、-7.5 dB和13.6 dB。计算了减振型轨道系统下桥梁各场点噪声声压级并与普通型进行比较，采用橡胶减振能能有效的降低桥梁结构噪声。分析了加设减振垫后对车辆各子系统振动加速度的影响，并采用平稳性指标分析了车辆的平稳性，在减振型轨道系统下，车辆的平稳性指标略有提高。
（1）建立了1/8车体和整车模型频域计算模型，计算了车轮位移和速度导纳并进行比较，仿真计算结果发现无论采用哪种车辆模型，20 Hz之后的导纳基本一致。分别采用Euler梁和Timoshenko梁计算了钢轨和桥梁的位移和速度导纳，200 Hz之前导纳曲线基本吻合，200 Hz以后Timoshenko梁Euler梁，且呈增大趋势。采用动柔度法计算了车辆轨道耦合轮轨力并作用于车辆和轨道系统中，轮轨力在60 Hz存在峰值，对应于总位移导纳在该频率最小。车体各子结构频率在200 Hz以内。输入至桥梁功率远小于输入至钢轨功率。
（2）建立了考虑声腔的中低频噪声计算模型，采用FE-SEA方法计算了20-200 Hz范围的结构噪声，建立高频计算噪声模型，采用SEA方法计算了200-2000 Hz范围结构噪声，最终形成了20-2000 Hz全频结构噪声预测模型。分析了各场点噪声特点及空间分布特性，桥梁各场点峰值噪声均为80 Hz，各场点峰值声压级随距离增大而呈非线性减小趋势，距桥梁相同距离上下各场点，声压级比较稳定。计算了各子结构的声学贡献率，最靠近箱梁的场点，声腔贡献率达44%，远离桥梁各场点，顶板声压贡献率声腔的贡献率达60%，声腔的贡献率为10%以下。采用现场测试的方法验证了仿真结果的精确性， 20-200 Hz仿真值与实测值吻合较好，近场测点采用考虑声腔模型较不考虑声腔模型更接近实测值。远场测点两种模型基本一致。
（3）计算了32m和40m跨度下桥梁结构的冲击系数、共振和消振，40m箱梁的动力系数小于32m箱梁。比较了不同跨径下桥梁结构的的振动和噪声，40m箱梁的噪声较32m箱梁噪声更大。分析了不同横隔板数量对空间场点噪声的影响，增设横隔板能降低桥梁结构噪声，采用2个端横隔板加2个中横隔板为最优方案。分别计算了板厚、腹板倾角、列车速度对桥梁结构噪声影响，顶板厚度增大，能减小桥梁结构噪声，其他各板影响不大，腹板内倾能减小噪声，噪声随列车速度增大而呈非线性增大趋势。
（4）阐述了橡胶减振垫的减振机理，采用插入损失、Z振级插入损失评价了橡胶减振垫的减振效果，与普通型轨道系统相比，减振型轨道系统下钢轨振动小幅增大，轨道板振动大幅增加，桥梁振动大幅减小，采用Z振级评价，其插入损失分别为-0.3 dB、-7.5 dB和13.6 dB。计算了减振型轨道系统下桥梁各场点噪声声压级并与普通型进行比较，采用橡胶减振能能有效的降低桥梁结构噪声。分析了加设减振垫后对车辆各子系统振动加速度的影响，并采用平稳性指标分析了车辆的平稳性，在减振型轨道系统下，车辆的平稳性指标略有提高。