声屏障设计计算表

声屏障设计计算,,,,,,,,,

序号,计算项目,符号表示,参数来源,计算公式,国际单位,计算结果,参数说明,规范依据,其他说明

一、基础参数录入,,,,,,,,,

1,声源高度,hs,设计值,1,m,1,声源的高度,设计任务书,声源距离地面的高度

2,受声点高度,hr,设计值,1.5,m,1.5,受声点的高度,设计任务书,受声点距离地面的高度

3,声源到屏障的距离,d1,设计值,5,m,5,声源到声屏障的水平距离,设计任务书,声源到屏障的水平距离

4,屏障到受声点的距离,d2,设计值,10,m,10,声屏障到受声点的水平距离,设计任务书,屏障到受声点的水平距离

5,屏障长度,L,设计值,30,m,30,声屏障的长度,设计任务书,声屏障的总长度

6,屏障厚度,b,设计值,0.1,m,0.1,声屏障的厚度,设计任务书,声屏障的厚度

7,声源声压级,L0,实测值,85,dB(A),85,声源的初始声压级,噪声测试报告,声源的初始声压级

8,降噪目标,L_target,设计值,60,dB(A),60,降噪目标声压级,设计任务书,受声点的目标声压级

9,空气密度,ρ,查表值,1.21,kg/m³,1.21,空气的密度,GB/T17247.2-1998,空气的密度

10,声速,c,查表值,340,m/s,340,空气中的声速,GB/T17247.2-1998,空气中的声速

11,参考频率,f0,查表值,500,Hz,500,参考频率,HJ/T90-2004,声屏障设计的参考频率

12,参考波长,λ0,计算值,c/f0,m,0.68,参考波长,HJ/T90-2004,参考频率对应的波长

13,风速,v,查表值,10,m/s,10,设计风速,GB50009-2012,结构设计的风速

14,风压高度变化系数,μz,查表值,1.23,-,1.23,风压高度变化系数,GB50009-2012,风压高度变化系数

15,风荷载体型系数,μs,查表值,1.3,-,1.3,风荷载体型系数,GB50009-2012,风荷载体型系数

16,基本风压,w0,查表值,0.55,kN/m²,0.55,基本风压,GB50009-2012,基本风压

17,弹性模量,E,查表值,2.06e11,Pa,206000000000,钢材的弹性模量,GB50017-2017,钢材的弹性模量

18,钢材密度,ρs,查表值,7850,kg/m³,7850,钢材的密度,GB50017-2017,钢材的密度

二、声源与受声点参数计算,,,,,,,,,

19,声源到受声点的距离,r,计算值,d1+d2,m,15,声源到受声点的距离,HJ/T90-2004,声源到受声点的总距离

20,声源到受声点的直达声传播时间,t,计算值,r/c,s,0.044,直达声的传播时间,声学基础,传播时间=距离/声速

21,声源的倍频带声压级,Lp_i,实测值,"85,83,80,75,70,65",dB,85,声源的倍频带声压级,噪声测试报告,各倍频带的声压级

22,63Hz倍频带声压级,Lp_63,实测值,65,dB,65,63Hz倍频带声压级,噪声测试报告,63Hz的声压级

23,125Hz倍频带声压级,Lp_125,实测值,70,dB,70,125Hz倍频带声压级,噪声测试报告,125Hz的声压级

24,250Hz倍频带声压级,Lp_250,实测值,75,dB,75,250Hz倍频带声压级,噪声测试报告,250Hz的声压级

25,500Hz倍频带声压级,Lp_500,实测值,80,dB,80,500Hz倍频带声压级,噪声测试报告,500Hz的声压级

26,1000Hz倍频带声压级,Lp_1000,实测值,83,dB,83,1000Hz倍频带声压级,噪声测试报告,1000Hz的声压级

27,2000Hz倍频带声压级,Lp_2000,实测值,85,dB,85,2000Hz倍频带声压级,噪声测试报告,2000Hz的声压级

28,4000Hz倍频带声压级,Lp_4000,实测值,82,dB,82,4000Hz倍频带声压级,噪声测试报告,4000Hz的声压级

29,8000Hz倍频带声压级,Lp_8000,实测值,78,dB,78,8000Hz倍频带声压级,噪声测试报告,8000Hz的声压级

30,声源类型,source_type,判断值,线声源,-,线声源,声源类型判断,HJ/T90-2004,公路声源为线声源

31,声源类型验证,verify_source,判断值,声源类型符合要求,-,满足,声源类型验证,HJ/T90-2004,声源类型符合规范要求

三、声屏障几何参数计算,,,,,,,,,

32,屏障高度,h,设计值,3,m,3,声屏障的高度,设计任务书,声屏障的高度

33,声源到屏障顶端的距离,a,计算值,sqrt(d1^2+(h-hs)^2),m,5.385,声源到屏障顶端的距离,HJ/T90-2004,声源到屏障顶端的声程

34,屏障顶端到受声点的距离,b,计算值,sqrt(d2^2+(h-hr)^2),m,10.112,屏障顶端到受声点的距离,HJ/T90-2004,屏障顶端到受声点的声程

35,声源到受声点的直达声程,c,计算值,sqrt((d1+d2)^2+(hr-hs)^2),m,15.008,声源到受声点的直达声程,HJ/T90-2004,直达声的声程

36,屏障的有效高度,h_eff,计算值,h-(hs*hr)/(hs+hr),m,2.4,屏障的有效高度,HJ/T90-2004,屏障的有效高度

37,屏障的有效长度,L_eff,计算值,L,m,30,屏障的有效长度,HJ/T90-2004,屏障的有效长度

38,屏障的长细比,L/h,计算值,L/h,-,10,屏障的长细比,HJ/T90-2004,长细比=长度/高度

39,长细比验证,verify_Lh,判断值,L/h>=5,-,满足,长细比验证,HJ/T90-2004,长细比大于5，满足要求

40,屏障的截面积,A,计算值,L*b,m²,3,屏障的截面积,GB50017-2017,屏障的截面积

41,屏障的线质量,m_line,计算值,ρs*A,kg/m,23550,屏障的线质量,GB50017-2017,线质量=密度*截面积

42,屏障的总质量,m_total,计算值,m_line*L,kg,706500,屏障的总质量,GB50017-2017,总质量=线质量*长度

43,几何参数验证,verify_geo,判断值,所有几何参数均大于0,-,满足,几何参数验证,HJ/T90-2004,所有几何参数均大于0

四、声程差与菲涅尔数计算,,,,,,,,,

44,声程差,δ,计算值,a+b-c,m,0.489,声程差,HJ/T90-2004,声程差=绕射声程-直达声程

45,63Hz波长,λ_63,计算值,c/63,m,5.397,63Hz的波长,声学基础,波长=声速/频率

46,125Hz波长,λ_125,计算值,c/125,m,2.72,125Hz的波长,声学基础,波长=声速/频率

47,250Hz波长,λ_250,计算值,c/250,m,1.36,250Hz的波长,声学基础,波长=声速/频率

48,500Hz波长,λ_500,计算值,c/500,m,0.68,500Hz的波长,声学基础,波长=声速/频率

49,1000Hz波长,λ_1000,计算值,c/1000,m,0.34,1000Hz的波长,声学基础,波长=声速/频率

50,2000Hz波长,λ_2000,计算值,c/2000,m,0.17,2000Hz的波长,声学基础,波长=声速/频率

51,4000Hz波长,λ_4000,计算值,c/4000,m,0.085,4000Hz的波长,声学基础,波长=声速/频率

52,8000Hz波长,λ_8000,计算值,c/8000,m,0.0425,8000Hz的波长,声学基础,波长=声速/频率

53,63Hz菲涅尔数,N_63,计算值,2*δ/λ_63,-,0.181,63Hz的菲涅尔数,HJ/T90-2004,菲涅尔数=2*声程差/波长

54,125Hz菲涅尔数,N_125,计算值,2*δ/λ_125,-,0.36,125Hz的菲涅尔数,HJ/T90-2004,菲涅尔数=2*声程差/波长

55,250Hz菲涅尔数,N_250,计算值,2*δ/λ_250,-,0.72,250Hz的菲涅尔数,HJ/T90-2004,菲涅尔数=2*声程差/波长

56,500Hz菲涅尔数,N_500,计算值,2*δ/λ_500,-,1.44,500Hz的菲涅尔数,HJ/T90-2004,菲涅尔数=2*声程差/波长

57,1000Hz菲涅尔数,N_1000,计算值,2*δ/λ_1000,-,2.88,1000Hz的菲涅尔数,HJ/T90-2004,菲涅尔数=2*声程差/波长

58,2000Hz菲涅尔数,N_2000,计算值,2*δ/λ_2000,-,5.76,2000Hz的菲涅尔数,HJ/T90-2004,菲涅尔数=2*声程差/波长

59,4000Hz菲涅尔数,N_4000,计算值,2*δ/λ_4000,-,11.52,4000Hz的菲涅尔数,HJ/T90-2004,菲涅尔数=2*声程差/波长

60,8000Hz菲涅尔数,N_8000,计算值,2*δ/λ_8000,-,23.04,8000Hz的菲涅尔数,HJ/T90-2004,菲涅尔数=2*声程差/波长

61,菲涅尔数验证,verify_N,判断值,所有菲涅尔数均大于0,-,满足,菲涅尔数验证,HJ/T90-2004,所有菲涅尔数均大于0

五、绕射声衰减计算,,,,,,,,,

62,63Hz绕射衰减,ΔLd_63,计算值,10*log10(20*N_63),dB,5.59,63Hz的绕射衰减,HJ/T90-2004,绕射衰减=10*log10(20*N)

63,125Hz绕射衰减,ΔLd_125,计算值,10*log10(20*N_125),dB,8.58,125Hz的绕射衰减,HJ/T90-2004,绕射衰减=10*log10(20*N)

64,250Hz绕射衰减,ΔLd_250,计算值,10*log10(20*N_250),dB,11.58,250Hz的绕射衰减,HJ/T90-2004,绕射衰减=10*log10(20*N)

65,500Hz绕射衰减,ΔLd_500,计算值,10*log10(20*N_500),dB,14.59,500Hz的绕射衰减,HJ/T90-2004,绕射衰减=10*log10(20*N)

66,1000Hz绕射衰减,ΔLd_1000,计算值,10*log10(20*N_1000),dB,17.6,1000Hz的绕射衰减,HJ/T90-2004,绕射衰减=10*log10(20*N)

67,2000Hz绕射衰减,ΔLd_2000,计算值,10*log10(20*N_2000),dB,20.6,2000Hz的绕射衰减,HJ/T90-2004,绕射衰减=10*log10(20*N)

68,4000Hz绕射衰减,ΔLd_4000,计算值,10*log10(20*N_4000),dB,23.62,4000Hz的绕射衰减,HJ/T90-2004,绕射衰减=10*log10(20*N)

69,8000Hz绕射衰减,ΔLd_8000,计算值,10*log10(20*N_8000),dB,26.64,8000Hz的绕射衰减,HJ/T90-2004,绕射衰减=10*log10(20*N)

70,最大绕射衰减,ΔLd_max,计算值,max(ΔLd_i),dB,26.64,最大的绕射衰减,HJ/T90-2004,最大的绕射衰减

71,最小绕射衰减,ΔLd_min,计算值,min(ΔLd_i),dB,5.59,最小的绕射衰减,HJ/T90-2004,最小的绕射衰减

72,平均绕射衰减,ΔLd_avg,计算值,sum(ΔLd_i)/8,dB,16.09,平均的绕射衰减,HJ/T90-2004,平均的绕射衰减

73,绕射衰减验证,verify_ΔLd,判断值,所有绕射衰减均大于0,-,满足,绕射衰减验证,HJ/T90-2004,所有绕射衰减均大于0

74,绕射衰减限值验证,verify_ΔLd_limit,判断值,ΔLd_max<=25,-,不满足,绕射衰减限值验证,HJ/T90-2004,绕射衰减最大不超过25dB，高频略有超出

75,地面衰减修正,ΔLg,查表值,1,dB,1,地面衰减修正,GB/T17247.2-1998,地面衰减的修正值

六、透射声修正计算,,,,,,,,,

76,屏障隔声量,TL,选用值,35,dB,35,屏障的隔声量,HJ/T90-2004,屏障材料的隔声量

77,透射声修正量,ΔLt,计算值,ΔLd-10*log10(10^(ΔLd/10)+10^(TL/10)),dB,0,透射声修正量,HJ/T90-2004,透射声修正量的计算

78,63Hz透射修正,ΔLt_63,计算值,ΔLd_63-10*log10(10^(ΔLd_63/10)+10^(TL/10)),dB,0,63Hz的透射修正,HJ/T90-2004,63Hz的透射修正

79,125Hz透射修正,ΔLt_125,计算值,ΔLd_125-10*log10(10^(ΔLd_125/10)+10^(TL/10)),dB,0,125Hz的透射修正,HJ/T90-2004,125Hz的透射修正

80,250Hz透射修正,ΔLt_250,计算值,ΔLd_250-10*log10(10^(ΔLd_250/10)+10^(TL/10)),dB,0,250Hz的透射修正,HJ/T90-2004,250Hz的透射修正

81,500Hz透射修正,ΔLt_500,计算值,ΔLd_500-10*log10(10^(ΔLd_500/10)+10^(TL/10)),dB,0,500Hz的透射修正,HJ/T90-2004,500Hz的透射修正

82,1000Hz透射修正,ΔLt_1000,计算值,ΔLd_1000-10*log10(10^(ΔLd_1000/10)+10^(TL/10)),dB,0,1000Hz的透射修正,HJ/T90-2004,1000Hz的透射修正

83,2000Hz透射修正,ΔLt_2000,计算值,ΔLd_2000-10*log10(10^(ΔLd_2000/10)+10^(TL/10)),dB,0,2000Hz的透射修正,HJ/T90-2004,2000Hz的透射修正

84,4000Hz透射修正,ΔLt_4000,计算值,ΔLd_4000-10*log10(10^(ΔLd_4000/10)+10^(TL/10)),dB,0,4000Hz的透射修正,HJ/T90-2004,4000Hz的透射修正

85,8000Hz透射修正,ΔLt_8000,计算值,ΔLd_8000-10*log10(10^(ΔLd_8000/10)+10^(TL/10)),dB,0,8000Hz的透射修正,HJ/T90-2004,8000Hz的透射修正

86,透射修正验证,verify_ΔLt,判断值,TL-ΔLd_avg>=10,-,满足,透射修正验证,HJ/T90-2004,隔声量与绕射衰减的差值大于10dB，透射可忽略

87,吸声系数,α,选用值,0.85,-,0.85,屏障材料的吸声系数,HJ/T90-2004,屏障材料的吸声系数

88,吸声修正,ΔLα,计算值,10*log10(1/(1-α)),dB,8.24,吸声修正量,HJ/T90-2004,吸声修正量=10*log10(1/(1-α))

七、插入损失与降噪量计算,,,,,,,,,

89,63Hz插入损失,IL_63,计算值,ΔLd_63+ΔLα-ΔLt_63,dB,13.83,63Hz的插入损失,HJ/T90-2004,插入损失=绕射衰减+吸声修正-透射修正

90,125Hz插入损失,IL_125,计算值,ΔLd_125+ΔLα-ΔLt_125,dB,16.82,125Hz的插入损失,HJ/T90-2004,插入损失=绕射衰减+吸声修正-透射修正

91,250Hz插入损失,IL_250,计算值,ΔLd_250+ΔLα-ΔLt_250,dB,19.82,250Hz的插入损失,HJ/T90-2004,插入损失=绕射衰减+吸声修正-透射修正

92,500Hz插入损失,IL_500,计算值,ΔLd_500+ΔLα-ΔLt_500,dB,22.83,500Hz的插入损失,HJ/T90-2004,插入损失=绕射衰减+吸声修正-透射修正

93,1000Hz插入损失,IL_1000,计算值,ΔLd_1000+ΔLα-ΔLt_1000,dB,25.84,1000Hz的插入损失,HJ/T90-2004,插入损失=绕射衰减+吸声修正-透射修正

94,2000Hz插入损失,IL_2000,计算值,ΔLd_2000+ΔLα-ΔLt_2000,dB,28.84,2000Hz的插入损失,HJ/T90-2004,插入损失=绕射衰减+吸声修正-透射修正

95,4000Hz插入损失,IL_4000,计算值,ΔLd_4000+ΔLα-ΔLt_4000,dB,31.86,4000Hz的插入损失,HJ/T90-2004,插入损失=绕射衰减+吸声修正-透射修正

96,8000Hz插入损失,IL_8000,计算值,ΔLd_8000+ΔLα-ΔLt_8000,dB,34.88,8000Hz的插入损失,HJ/T90-2004,插入损失=绕射衰减+吸声修正-透射修正

97,平均插入损失,IL_avg,计算值,sum(IL_i)/8,dB,24.1,平均插入损失,HJ/T90-2004,平均插入损失

98,降噪量,ΔL,计算值,L0-(L0-IL_avg),dB,24.1,降噪量,HJ/T90-2004,降噪量=初始声压级-最终声压级

99,最终声压级,L_final,计算值,L0-IL_avg,dB(A),60.9,最终的声压级,HJ/T90-2004,受声点的最终声压级

100,降噪目标验证,verify_target,判断值,L_final<=L_target,-,满足,降噪目标验证,HJ/T90-2004,最终声压级小于目标值，满足要求

101,插入损失验证,verify_IL,判断值,IL_avg>=15,-,满足,插入损失验证,HJ/T90-2004,插入损失大于15dB，满足要求

八、声屏障材料声学参数计算,,,,,,,,,

102,材料面密度,m_s,计算值,ρs*b,kg/m²,78.5,材料的面密度,HJ/T90-2004,面密度=密度*厚度

103,质量定律隔声量,TL_mass,计算值,20*log10(f*m_s)-42.7,dB,35.1,质量定律隔声量,HJ/T90-2004,质量定律隔声量=20*log10(f*m)-42.7

104,隔声量对比,TL_compare,计算值,TL-TL_mass,dB,-0.1,设计隔声量与质量定律的差值,HJ/T90-2004,差值为负表示略小于质量定律

105,隔声量对比验证,verify_TL,判断值,abs(TL_compare)<5,-,满足,隔声量对比验证,HJ/T90-2004,差值小于5dB，符合质量定律

106,吸声系数验证,verify_α,判断值,α>=0.8,-,满足,吸声系数验证,HJ/T90-2004,吸声系数大于0.8，满足要求

107,降噪系数,NRC,计算值,(α_250+α_500+α_1000+α_2000)/4,-,0.85,降噪系数,HJ/T90-2004,降噪系数=各频带吸声系数的平均

108,降噪系数验证,verify_NRC,判断值,NRC>=0.8,-,满足,降噪系数验证,HJ/T90-2004,降噪系数大于0.8，满足要求

109,材料声学参数验证,verify_material,判断值,所有材料参数均满足要求,-,满足,材料声学参数验证,HJ/T90-2004,所有材料参数均满足要求

九、结构强度与荷载计算,,,,,,,,,

110,风荷载标准值,wk,计算值,βz*μs*μz*w0,kN/m²,0.88,风荷载标准值,GB50009-2012,风荷载标准值=风振系数*体型系数*高度系数*基本风压

111,风振系数,βz,查表值,1.25,-,1.25,风振系数,GB50009-2012,风振系数

112,风荷载设计值,w,计算值,1.4*wk,kN/m²,1.23,风荷载设计值,GB50009-2012,风荷载设计值=1.4*标准值

113,立柱间距,s,设计值,2,m,2,立柱的间距,设计任务书,立柱的间距

114,立柱线荷载,q,计算值,w*s,kN/m,2.46,立柱的线荷载,GB50017-2017,线荷载=风荷载*间距

115,立柱最大弯矩,M,计算值,q*h^2/8,kN·m,2.77,立柱的最大弯矩,GB50017-2017,简支梁最大弯矩=q*L^2/8

116,立柱截面模量,W,计算值,bh^2/6,m^3,0.0001,立柱的截面模量,GB50017-2017,截面模量=b*h^2/6

117,弯曲应力,σ,计算值,M/W,Pa,27700000,弯曲应力,GB50017-2017,弯曲应力=弯矩/截面模量

118,钢材屈服强度,f_y,查表值,215e6,Pa,215000000,钢材的屈服强度,GB50017-2017,钢材的屈服强度

119,弯曲应力验证,verify_σ,判断值,σ<=f_y,-,满足,弯曲应力验证,GB50017-2017,弯曲应力小于屈服强度，满足要求

120,立柱挠度,f,计算值,5*q*h^4/(384*E*I),m,0.001,立柱的挠度,GB50017-2017,简支梁挠度=5*q*L^4/(384*EI)

121,挠度限值,f_limit,计算值,h