專(zhuān)利名稱(chēng)：聲屏障設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)保領(lǐng)域中降低道路噪音的聲屏障，具體地說(shuō)是一種聲屏障設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
隨著人們環(huán)保意識(shí)的日益加強(qiáng)，對(duì)降低道路噪聲的要求越來(lái)越高，因而聲屏障逐漸受到人們的重視，聲屏障的使用也日趨普遍。目前聲屏障設(shè)計(jì)的方法有很多，特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，越來(lái)越多的設(shè)計(jì)方法均采用計(jì)算機(jī)來(lái)完成，比較著名的有德國(guó)Soundplan4.0和美國(guó)Stamin&Opinion等。但它們都是由專(zhuān)業(yè)化很強(qiáng)的操作界面組成的、模塊復(fù)雜的計(jì)算系統(tǒng)，對(duì)操作人員的專(zhuān)業(yè)背景和專(zhuān)業(yè)水平有相當(dāng)高的要求，軟件操作不易快速上手；同時(shí)，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方法功能少，使用不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種操作簡(jiǎn)單、功能全面的聲屏障設(shè)計(jì)方法。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種聲屏障設(shè)計(jì)方法，其特征是它通過(guò)計(jì)算機(jī)處理得到聲屏障的外形尺寸、結(jié)構(gòu)形式、材質(zhì)選取和風(fēng)載強(qiáng)度的相關(guān)數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和輸出，包括如下步驟1)通過(guò)數(shù)據(jù)輸入裝置向處于開(kāi)始狀態(tài)的計(jì)算機(jī)輸入聲屏障的降噪目標(biāo)值及相關(guān)幾何參數(shù)，得到聲屏障的外形尺寸。降噪目標(biāo)值包括車(chē)輛等有效聲源高度、受聲點(diǎn)與路面高差、聲屏障距離近車(chē)道距離、距遠(yuǎn)車(chē)道距離和聲屏障距受聲點(diǎn)的水平距離；相關(guān)幾何參數(shù)包括各類(lèi)車(chē)的參考能量平均輻射聲級(jí)、車(chē)流量、各類(lèi)車(chē)的平均車(chē)速和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)值。
2)通過(guò)聲屏障的外形尺寸選取聲屏障的結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)。聲屏障結(jié)構(gòu)外形有多種，一般分為直立、直立弧形、全弧形、半封閉形、全封閉形、頂部帶吸聲圓筒形及混凝土生態(tài)形、木質(zhì)形等結(jié)構(gòu)。聲屏障的降噪材質(zhì)有多種，每個(gè)項(xiàng)目采用的降噪材質(zhì)需要根據(jù)不同天氣氣候、空氣環(huán)境、道路等級(jí)、道路類(lèi)別、降噪目標(biāo)、噪聲頻譜等工程及現(xiàn)場(chǎng)狀況確定，通常包括復(fù)合材料、纖維材料和彩鋼夾芯板。
3)輸入聲屏障使用地的風(fēng)載資料及聲屏障安裝部件的應(yīng)力資料，結(jié)合聲屏障的結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)得到聲屏障風(fēng)載強(qiáng)度的數(shù)據(jù)。風(fēng)載資料包括風(fēng)振系數(shù)、風(fēng)荷載體型系數(shù)、風(fēng)壓高度變化系數(shù)和地區(qū)基本風(fēng)壓；聲屏障安裝部件包括鋼立柱、螺栓和預(yù)埋件。
4)將得到的風(fēng)載強(qiáng)度數(shù)據(jù)與安裝部件的數(shù)據(jù)允許值進(jìn)行比較，不超出允許值即整體抗風(fēng)強(qiáng)度合格，否則回到步驟2)，重新確定聲屏障的結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)。
5)將以上得到的整體抗風(fēng)強(qiáng)度合格的聲屏障外形尺寸、結(jié)構(gòu)形式、材質(zhì)選取、風(fēng)載強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行保存并通過(guò)輸出裝置輸出，設(shè)計(jì)出合格的聲屏障。
本發(fā)明中，為方便聲屏障的設(shè)計(jì)和施工，更好地節(jié)約成本，利用步驟5)保存的數(shù)據(jù)，可以對(duì)整個(gè)聲屏障安裝工程的總費(fèi)用進(jìn)行估算。
本發(fā)明可以按照步驟5)保存的結(jié)果進(jìn)行道路環(huán)境聲場(chǎng)模擬，繪制道路兩側(cè)聲場(chǎng)的等聲級(jí)曲線，通過(guò)環(huán)境聲場(chǎng)模擬可以看出安裝聲屏障后的降噪效果。
為更好地觀察安裝聲屏障前、后噪聲的變化情況，在步驟1)前，可以對(duì)需要設(shè)置聲屏障的場(chǎng)所進(jìn)行聲場(chǎng)預(yù)測(cè)，輸入該路面各點(diǎn)坐標(biāo)、高程、坡度、車(chē)輛數(shù)、車(chē)速、地面反射系數(shù)、遮蔽系數(shù)和受聲點(diǎn)坐標(biāo)，模擬出道路兩側(cè)地區(qū)的聲環(huán)境情況，繪制等聲級(jí)曲線圖。再利用步驟5)保存的結(jié)果進(jìn)行安裝聲屏障后的道路環(huán)境聲場(chǎng)模擬，繪制道路兩側(cè)聲場(chǎng)的等聲級(jí)曲線。通過(guò)比較得到噪聲的變化情況。
本發(fā)明針對(duì)道路聲屏障設(shè)計(jì)中的具體問(wèn)題，用操作簡(jiǎn)單、界面友好的設(shè)計(jì)模塊輔助設(shè)計(jì)者完成聲屏障高度和長(zhǎng)度的理論計(jì)算、結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)的選擇、聲場(chǎng)模擬、聲屏障效果預(yù)測(cè)、風(fēng)載強(qiáng)度校核等復(fù)雜過(guò)程。為降低對(duì)使用者專(zhuān)業(yè)化程度的要求，本發(fā)明采用向?qū)浇缑?，逐步引?dǎo)操作者輸入必要的參數(shù)完成各部分的設(shè)計(jì)、計(jì)算工作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明操作簡(jiǎn)單、功能全面。
四

附圖是本發(fā)明的流程圖。
五具體實(shí)施例方式
利用本發(fā)明所述的聲屏障設(shè)計(jì)方法，使用Visual Basic6.0編寫(xiě)軟件。道路聲屏障高度、長(zhǎng)度理論計(jì)算中，算法以《噪聲與振動(dòng)控制工程手冊(cè)》(馬大猷主編)中的理論計(jì)算方法為標(biāo)準(zhǔn)，使用VB6.0編譯實(shí)現(xiàn)。道路聲屏障結(jié)構(gòu)形式與材質(zhì)選擇時(shí)，首先建立聲屏障結(jié)構(gòu)形式與材質(zhì)的數(shù)據(jù)庫(kù)，加以分類(lèi)。對(duì)應(yīng)于各種道路條件與周邊環(huán)境，提供詳實(shí)的聲屏障結(jié)構(gòu)形式與材質(zhì)的選擇參考。聲場(chǎng)預(yù)測(cè)，參考FHWA(美國(guó)聯(lián)邦高速公路署)公布的交通噪聲預(yù)測(cè)及隔音墻設(shè)計(jì)模式(3.0版)進(jìn)行編程，內(nèi)建小、中、大型車(chē)和特種車(chē)的噪聲資料(適用于內(nèi)地)，輸入路面各點(diǎn)坐標(biāo)、高程、坡度、車(chē)輛數(shù)、車(chē)速、地面反射系數(shù)、遮蔽系數(shù)、受聲點(diǎn)坐標(biāo)及高程等，模擬出道路兩側(cè)地區(qū)的聲環(huán)境情況，繪制等聲級(jí)曲線圖；同時(shí)輸入聲屏障位置、高度、長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)等特性，模擬出加裝聲屏障后道路兩側(cè)地區(qū)的聲環(huán)境情況，繪制等聲級(jí)曲線圖。工程費(fèi)用估算，內(nèi)建多個(gè)已有項(xiàng)目的費(fèi)用資料，輸入聲屏障的建造高度、長(zhǎng)度，對(duì)整個(gè)工程造價(jià)加以估算?？癸L(fēng)強(qiáng)度計(jì)算校核，調(diào)用Ansys7.0，通過(guò)輸入聲屏障結(jié)構(gòu)特性與地面風(fēng)壓等基礎(chǔ)資料，計(jì)算比較設(shè)計(jì)是否符合安全技術(shù)要求，計(jì)算螺栓受到的剪切應(yīng)力是否超出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)允許值。
使用本發(fā)明的設(shè)計(jì)方法，結(jié)合聲屏障實(shí)際工程進(jìn)行檢驗(yàn)驗(yàn)證，該工程是京滬高速公路沂淮段嶂蒼村小學(xué)、嶂蒼村段聲屏障設(shè)計(jì)項(xiàng)目，該項(xiàng)目由江蘇省交通科學(xué)研究院2002年組織完成方案設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。
路段概況京滬高速公路沂淮段北起新沂市與山東省交界處，路線向南經(jīng)新沂市、沭陽(yáng)縣、淮陰縣，在淮陰縣東北接上先期建設(shè)的淮江高速公路，路線全長(zhǎng)106.917km。道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用全封閉、全立交的四車(chē)道高速公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度120km/h，路基寬度28.0m，荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽車(chē)-超20，掛車(chē)-120。
敏感目標(biāo)概況該路段經(jīng)過(guò)嶂蒼村和嶂蒼村小學(xué)，居民房屋比較集中，離高速公路較近，距高速公路中心線30米，根據(jù)噪聲現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，晝間噪聲平均超標(biāo)《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096-93)2類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)9.0dB，嶂蒼村總?cè)藬?shù)3400人，第一排房子總戶數(shù)為98戶。嶂蒼村小學(xué)位于公路南側(cè)，樁號(hào)K4+450～K4+678；嶂蒼村位于公路北側(cè)，對(duì)應(yīng)樁號(hào)K4+372～K4+534。
聲屏障高度設(shè)計(jì)1.地面段輸入?yún)?shù)降噪目標(biāo)值13dB(A)，車(chē)輛等效聲源高度1.0米，受聲點(diǎn)與路面高差3.5米，聲屏障距離近車(chē)道距離5.0米，距遠(yuǎn)車(chē)道距離20.0米，聲屏障距受聲點(diǎn)的水平距離30米。
經(jīng)本發(fā)明計(jì)算后，得出地面段聲屏障高度3.2米，該段實(shí)際工程中考慮聲屏障屏體制作及未來(lái)車(chē)流量有增大等因素，方案采用聲屏障設(shè)置高度總高為3.4米。
2.分離立交段據(jù)方案介紹，敏感目標(biāo)所處路段有一座長(zhǎng)38米的分離式立交橋，橋的波形防撞護(hù)欄高680mm。
輸入?yún)?shù)降噪目標(biāo)值13dB(A)，車(chē)輛等效聲源高度1.0米，受聲點(diǎn)與立交路面高差6.5米，聲屏障距離近車(chē)道距離5.0米，距遠(yuǎn)車(chē)道距離20.0米，聲屏障距受聲點(diǎn)的水平距離30米。
經(jīng)本發(fā)明計(jì)算后，得出分離立交橋段聲屏障高度2.5米，而在該項(xiàng)目實(shí)際聲屏障工程設(shè)計(jì)中考慮設(shè)計(jì)余量確定聲屏障建設(shè)高度為2.7米。
聲屏障長(zhǎng)度設(shè)計(jì)嶂蒼村小學(xué)位于公路南側(cè)，樁號(hào)K4+450～K4+678；嶂蒼村位于公路北側(cè)，對(duì)應(yīng)樁號(hào)K4+372～K4+534。
輸入下列各項(xiàng)參數(shù)各類(lèi)車(chē)的參考能量平均輻射聲級(jí)，車(chē)流量、各類(lèi)車(chē)的平均車(chē)速、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)值等參數(shù)可以計(jì)算出聲屏障長(zhǎng)度設(shè)計(jì)需要延伸的長(zhǎng)度。
經(jīng)計(jì)算聲屏障延伸長(zhǎng)度，得出聲屏障長(zhǎng)度設(shè)置方案為嶂蒼村小學(xué)段處于公路南側(cè)，聲屏障建設(shè)長(zhǎng)度推薦樁號(hào)為K4+398～K4+730；嶂蒼村段處于公路北側(cè)，聲屏障建設(shè)長(zhǎng)度推薦對(duì)應(yīng)樁號(hào)K4+304～K4+602。通過(guò)與該段聲屏障設(shè)計(jì)方案比較驗(yàn)證，本發(fā)明中聲屏障建設(shè)長(zhǎng)度設(shè)計(jì)方法是適用于實(shí)際工程設(shè)計(jì)的。
聲屏障結(jié)構(gòu)外形設(shè)計(jì)聲屏障結(jié)構(gòu)外形有多種，一般分為直立、直立弧形、全弧形、半封閉形、全封閉形、頂部帶吸聲圓筒形及混凝土生態(tài)形、木質(zhì)形等結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明的方法，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)各項(xiàng)參數(shù)的選取，完成后就形成了建議采取的聲屏障結(jié)構(gòu)形式，有兩種倒L不透明形和直立弧形不透明形。在項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)中采用了直立弧形不透明形聲屏障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該形式降噪效果好，且處于景觀性要求不是很高的鄉(xiāng)村地區(qū)。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，本發(fā)明的聲屏障設(shè)計(jì)方法完全能夠達(dá)到聲屏障設(shè)計(jì)過(guò)程中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。
聲屏障降噪材質(zhì)選取聲屏障的降噪材質(zhì)有多種，每個(gè)項(xiàng)目采用的降噪材質(zhì)需要根據(jù)不同天氣氣候、空氣環(huán)境、道路等級(jí)、道路類(lèi)別、降噪目標(biāo)、噪聲頻譜等工程及現(xiàn)場(chǎng)狀況確定。
應(yīng)用道路聲屏障設(shè)計(jì)軟件中降噪材質(zhì)模塊，對(duì)京滬高速公路嶂蒼村及嶂蒼村小學(xué)段聲屏障進(jìn)行降噪材質(zhì)選取，得出適應(yīng)該條件下的聲屏障降噪材質(zhì)，有三種復(fù)合材料、纖維材料、彩鋼夾芯板。在實(shí)際使用中，該項(xiàng)目采用了彩鋼夾芯板材料，這種材料價(jià)格相比于其他金屬材料價(jià)格便宜，且降噪效果較好。
聲屏障建設(shè)費(fèi)用估算聲屏障建設(shè)費(fèi)用包括直接費(fèi)用、安裝費(fèi)、管理費(fèi)、利潤(rùn)、稅金五部分，聲屏障直接費(fèi)用即是聲屏障各構(gòu)件所用材料費(fèi)用的總和，其它費(fèi)用由直接費(fèi)用乘相應(yīng)的系數(shù)得出，所以計(jì)算出聲屏障直接費(fèi)用就可以估算出聲屏障工程建設(shè)費(fèi)用。
采用本發(fā)明的設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行費(fèi)用估算1.高架部分高架部分聲屏障建設(shè)費(fèi)用估算為12.66萬(wàn)元。
2.地面部分地面線部分聲屏障建設(shè)費(fèi)用估算為107.3萬(wàn)元。
3.聲屏障建設(shè)費(fèi)用估算將高架部分和地面部分經(jīng)過(guò)道路聲屏障設(shè)計(jì)軟件計(jì)算的聲屏障建設(shè)費(fèi)用估算值相加得到聲屏障建設(shè)費(fèi)用總的估算值。
所以聲屏障建設(shè)費(fèi)用估算為107.3+12.66＝119.96萬(wàn)元。同時(shí)考慮到邊坡維護(hù)費(fèi)用及其他費(fèi)用共26萬(wàn)元，所以工程整體費(fèi)用為119.96+25＝144.96萬(wàn)元。
經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，道路聲屏障設(shè)計(jì)軟件計(jì)算出的聲屏障建設(shè)費(fèi)用與京滬高速公路嶂蒼村及嶂蒼村小學(xué)段聲屏障建設(shè)方案中費(fèi)用估算基本一致，本發(fā)明設(shè)計(jì)方法計(jì)算準(zhǔn)確。
聲屏障工程驗(yàn)證總體結(jié)果根據(jù)京滬高速公路嶂蒼村及嶂蒼村小學(xué)段的聲屏障實(shí)際工程，采用本發(fā)明所述的聲屏障設(shè)計(jì)方法進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與該聲屏障工程實(shí)際使用方案一致。利用本發(fā)明簡(jiǎn)化了聲屏障設(shè)計(jì)過(guò)程的繁瑣計(jì)算，完全達(dá)到聲屏障科學(xué)設(shè)計(jì)的目的，將本發(fā)明應(yīng)用于道路聲屏障建設(shè)過(guò)程中，對(duì)聲屏障的建設(shè)及其設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展有促進(jìn)意義。
京滬高速公路嶂蒼村及嶂蒼村小學(xué)段的聲屏障實(shí)際工程與用本發(fā)明設(shè)計(jì)方法得到的聲屏障各項(xiàng)參數(shù)對(duì)比，見(jiàn)下表

抗風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)算與結(jié)構(gòu)力學(xué)校核
聲屏障設(shè)計(jì)過(guò)程中需要充分考慮聲屏障的抗風(fēng)性與結(jié)構(gòu)安全性，因此設(shè)計(jì)過(guò)程中需進(jìn)行抗風(fēng)及力學(xué)的校核。
設(shè)計(jì)計(jì)算的規(guī)范采用中華人民共和國(guó)建設(shè)部頒發(fā)的《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，設(shè)計(jì)載荷確定是根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范》(GB50009-2001)垂直建筑物表面風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk計(jì)算公式Wk＝βz×μs×μz×W0式中βz-風(fēng)振系數(shù)μs-風(fēng)荷載體型系數(shù)μz-風(fēng)壓高度變化系數(shù)W0-地區(qū)基本風(fēng)壓設(shè)計(jì)允許的強(qiáng)度主要考慮鋼材的彈性模量Es和允許應(yīng)力τ。
需要輸入的參數(shù)見(jiàn)下表

模塊應(yīng)用的計(jì)算公式如下(1)P＝Wk·lx(2)My＝0.5P·ly2，My為立柱末端彎矩(3)Z＝My/2Sx，(4)τ＝Z/F，F(xiàn)為螺栓截面積，τ為螺栓受到的應(yīng)力(5)A＝Лd2(6)A＝4F(7)Q＝2Ph，Q是螺栓受到的剪切力(8)τ剪切應(yīng)力＝Q/A
經(jīng)過(guò)計(jì)算得出法蘭螺栓受到的應(yīng)力與應(yīng)力允許值比較得出設(shè)計(jì)是否符合結(jié)構(gòu)安全技術(shù)要求，計(jì)算螺栓受到的剪切應(yīng)力與允許值比較得出是否符合結(jié)構(gòu)要求。同時(shí)若經(jīng)過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)不符合結(jié)構(gòu)安全要求時(shí)，本發(fā)明將計(jì)算出能夠符合結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案。
附圖是本發(fā)明所述聲屏障設(shè)計(jì)方法的流程圖，說(shuō)明如下聲屏障設(shè)計(jì)包括聲屏障高度計(jì)算、聲屏障長(zhǎng)度計(jì)算、聲屏障結(jié)構(gòu)形式選擇和聲屏障材質(zhì)選擇。為及時(shí)方便地對(duì)設(shè)計(jì)方案效果加以評(píng)價(jià)，本發(fā)明方法增加了聲場(chǎng)模擬的過(guò)程，繪制道路兩側(cè)聲場(chǎng)的等聲級(jí)曲線，能很方便的對(duì)比加裝聲屏障前后聲場(chǎng)的變化情況；聯(lián)系工程應(yīng)用實(shí)際，本發(fā)明方法增加了工程費(fèi)用估算的過(guò)程。
步驟1是初始動(dòng)作，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)。步驟2、3為并列模塊，步驟2通過(guò)輸入聲屏障的降噪目標(biāo)值及相關(guān)幾何參數(shù)，完成聲屏障高度的理論計(jì)算；步驟3通過(guò)輸入聲屏障所處區(qū)域的聲環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)值及敏感目標(biāo)長(zhǎng)度等參數(shù)，完成聲屏障長(zhǎng)度的理論計(jì)算。步驟4、5為并列模塊，步驟4進(jìn)行聲屏障的結(jié)構(gòu)形式選擇，步驟5進(jìn)行聲屏障的材質(zhì)選擇。步驟6輸入聲屏障所處地區(qū)的風(fēng)載資料及鋼立柱、螺栓、預(yù)埋件等的應(yīng)力資料，以進(jìn)行步驟7的聲屏障總體抗風(fēng)強(qiáng)度的校核。步驟8把步驟7算出的鋼立柱、螺栓、預(yù)埋件等所承受的應(yīng)力、彎矩、扭矩等數(shù)據(jù)與允許值進(jìn)行比較，不超出允許值即整體強(qiáng)度合格，否則回到步驟4、5，重新確定聲屏障的結(jié)構(gòu)形式和用材。步驟9將步驟2至7得到的結(jié)果保存為文檔格式，方便打印輸出。步驟10按照步驟9保存的結(jié)果進(jìn)行聲場(chǎng)模擬，繪制道路兩側(cè)聲場(chǎng)的等聲級(jí)曲線。步驟11按照步驟9保存的結(jié)果對(duì)整個(gè)聲屏障安裝工程的總費(fèi)用進(jìn)行估算。步驟12為結(jié)束狀態(tài)。
在利用本發(fā)明設(shè)計(jì)聲屏障前，對(duì)需要設(shè)置聲屏障的場(chǎng)所進(jìn)行聲場(chǎng)預(yù)測(cè)，輸入該路面各點(diǎn)坐標(biāo)、高程、坡度、車(chē)輛數(shù)、車(chē)速、地面反射系數(shù)、遮蔽系數(shù)和受聲點(diǎn)坐標(biāo)，模擬出道路兩側(cè)地區(qū)的聲環(huán)境情況，繪制等聲級(jí)曲線圖。對(duì)比加裝聲屏障前后聲場(chǎng)的變化情況，可以看出安裝聲屏障后的降噪效果。
權(quán)利要求
1.一種聲屏障設(shè)計(jì)方法，其特征是它通過(guò)計(jì)算機(jī)處理得到聲屏障的外形尺寸、結(jié)構(gòu)形式、材質(zhì)選取和風(fēng)載強(qiáng)度的相關(guān)數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和輸出，包括如下步驟1)通過(guò)數(shù)據(jù)輸入裝置向處于開(kāi)始狀態(tài)的計(jì)算機(jī)輸入聲屏障的降噪目標(biāo)值及相關(guān)幾何參數(shù)，得到聲屏障的外形尺寸；2)輸入聲屏障所處地域資料，并根據(jù)聲屏障的外形尺寸選取聲屏障的結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)；3)輸入聲屏障使用地的風(fēng)載資料及聲屏障安裝部件的應(yīng)力資料，結(jié)合聲屏障的結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)得到聲屏障風(fēng)載強(qiáng)度的數(shù)據(jù)；4)將得到的風(fēng)載強(qiáng)度數(shù)據(jù)與安裝部件的數(shù)據(jù)允許值進(jìn)行比較，不超出允許值即整體抗風(fēng)強(qiáng)度合格，否則回到步驟2)，重新確定聲屏障的結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)；5)將以上得到的整體抗風(fēng)強(qiáng)度合格的聲屏障外形尺寸、結(jié)構(gòu)形式、材質(zhì)選取、風(fēng)載強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行保存并通過(guò)輸出裝置輸出，設(shè)計(jì)出合格的聲屏障。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲屏障設(shè)計(jì)方法，其特征是利用步驟5)保存的數(shù)據(jù)，對(duì)整個(gè)聲屏障安裝工程的總費(fèi)用進(jìn)行估算。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲屏障設(shè)計(jì)方法，其特征是按照步驟5)保存的結(jié)果進(jìn)行道路環(huán)境聲場(chǎng)模擬，繪制道路兩側(cè)聲場(chǎng)的等聲級(jí)曲線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲屏障設(shè)計(jì)方法，其特征是在步驟1)前，對(duì)需要設(shè)置聲屏障的場(chǎng)所進(jìn)行聲場(chǎng)預(yù)測(cè)，輸入該路面各點(diǎn)坐標(biāo)、高程、坡度、車(chē)輛數(shù)、車(chē)速、地面反射系數(shù)、遮蔽系數(shù)和受聲點(diǎn)坐標(biāo)，模擬出道路兩側(cè)地區(qū)的聲環(huán)境情況，繪制等聲級(jí)曲線圖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲屏障設(shè)計(jì)方法，其特征是在步驟1)中，降噪目標(biāo)值包括車(chē)輛等有效聲源高度、受聲點(diǎn)與路面高差、聲屏障距離近車(chē)道距離、距遠(yuǎn)車(chē)道距離和聲屏障距受聲點(diǎn)的水平距離；相關(guān)幾何參數(shù)包括各類(lèi)車(chē)的參考能量平均輻射聲級(jí)、車(chē)流量、各類(lèi)車(chē)的平均車(chē)速和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲屏障設(shè)計(jì)方法，其特征是在步驟3)中，風(fēng)載資料包括風(fēng)振系數(shù)、風(fēng)荷載體型系數(shù)、風(fēng)壓高度變化系數(shù)和地區(qū)基本風(fēng)壓；聲屏障安裝部件包括鋼立柱、螺栓和預(yù)埋件。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種聲屏障設(shè)計(jì)方法，它利用計(jì)算機(jī)，并通過(guò)設(shè)計(jì)參數(shù)的輸入完成聲屏障高度和長(zhǎng)度的理論計(jì)算、結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)的選擇、聲場(chǎng)模擬、聲屏障效果預(yù)測(cè)、風(fēng)載強(qiáng)度校核等復(fù)雜過(guò)程。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用向?qū)浇缑妫鸩揭龑?dǎo)操作者輸入必要的參數(shù)完成各部分的設(shè)計(jì)、計(jì)算工作，專(zhuān)業(yè)化程度要求低，操作簡(jiǎn)單、功能全面，在聲屏障設(shè)計(jì)中具有極大的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
文檔編號(hào)E01F8/00GK1598156SQ20041004144
公開(kāi)日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月21日
發(fā)明者閔鶴群, 張榮初 申請(qǐng)人:張榮初