公路混凝土路面輪胎-路面噪聲特性研究.pdf

1、路面噪聲是公路建設(shè)行業(yè)面臨最為緊迫的路面特性問題之一,與混凝土路面的表面紋理構(gòu)造特征密切相關(guān);特別是城市地區(qū)主要交通要道附近,或人口密集、交通量大的地區(qū),路面噪聲嚴(yán)重影響人們的日常工作及生活,給人的生理及心理健康帶來潛在危害。如何尋求安靜適宜的混凝土路面紋理構(gòu)造類型,以及建立輪胎/路面噪聲的分區(qū)與限制標(biāo)準(zhǔn),已成為工程技術(shù)部門必須考慮和亟待解決的問題。本研究針對甘肅省內(nèi)具有代表性的混凝土路面紋理構(gòu)造類型,進(jìn)行混凝土路面平整度、宏觀構(gòu)造、細(xì)

2、觀構(gòu)造與輪胎/路面噪聲的同步測試,綜合運(yùn)用多種統(tǒng)計學(xué)分析方法,對常見混凝土路面的輪胎/路面噪聲特性展開系統(tǒng)深入的研究,主要研究內(nèi)容及成果如下:
　　(1)運(yùn)用Origin線性回歸與Pearson相關(guān)性分析方法,通過T檢驗統(tǒng)計量的雙側(cè)檢驗,定量描述混凝土路面紋理構(gòu)造特征與輪胎/路面噪聲之間的相互關(guān)系。研究表明,混凝土路面輪胎/路面噪聲與平整度、構(gòu)造深度之間存在顯著的相關(guān)性;而與路面摩擦無直接關(guān)系,即可以在不犧牲路面安全性能的條件下,

3、獲得較為“安靜”的混凝土路面紋理構(gòu)造類型。
　　(2)針對輪胎/路面噪聲進(jìn)行A計權(quán)聲級評價時,引入SPSS頻數(shù)分析方法,深入統(tǒng)計各混凝土路面輪胎/路面噪聲的聲級范圍與分布形態(tài)。研究表明,常見混凝土路面紋理構(gòu)造類型對應(yīng)輪胎/路面噪聲的聲壓級水平,主要分布在95~107 dB(A)范圍;而瀝青混凝土路面的輪胎/路面聲壓級水平普遍低于水泥混凝土路面,并分別對各混凝土路面紋理類型的輪胎/路面噪聲機(jī)理進(jìn)行闡述。
　　(3)采用1/3倍

4、頻程頻譜分析,系統(tǒng)研究各混凝土路面紋理類型對應(yīng)輪胎/路面噪聲的頻域范圍及頻率構(gòu)成;同時,通過1/12倍頻程頻譜分析,進(jìn)一步揭示刻槽間距和接縫位置對混凝土路面輪胎/路面噪聲的影響。研究表明,常見混凝土路面對應(yīng)輪胎/路面噪聲的峰值頻率主要集中在800~1250 Hz范圍,且接縫位置對峰值頻率的貢獻(xiàn)較為明顯。
　　(4)引入 K-均值聚類分析,以各混凝土路面紋理類型對應(yīng)輪胎/路面噪聲的均值、中值、最小值及最大值作為分析變量,采用相關(guān)系數(shù)

5、和歐氏距離分別表針變量的相似、差異程度,進(jìn)行混凝土路面輪胎/路面噪聲的初始分類。研究表明,17種混凝土路面紋理類型的輪胎/路面噪聲凝聚為3類,且相同聚類內(nèi)部的輪胎/路面噪聲均方差很小,具有明顯的相似性;而不同聚類之間輪胎/路面噪聲的均方差較大,呈現(xiàn)出較大的差異性。
　　(5)基于輪胎/路面噪聲的區(qū)域邊界劃分理念,在K-均值初始分類的基礎(chǔ)上,根據(jù)不相鄰噪聲分區(qū)的“邊界凝聚中心”(最小值、最大值凝聚中心)不重疊原則,分析和確定混凝土路