北城　正樹

騒音伝播を考慮したSEA法の実橋への適用に関する研究

宮木　康幸

鉄道橋を列車が走行する際に発生する騒音は，大別すると“走行音”と“固体音”（構造物音）に分けることができる．鉄道橋の騒音において特に鋼製の場合，固体音が卓越する．よって，本研究では固体音に着目し，研究対象としている．
本研究は，騒音として重要な中高周波数域の計算を得意とする，統計的エネルギー解析法（以下SEA法）を用いている．SEA法では橋梁への入力データとして，鉄道橋で測定された振動加速度を用いる必要がある．このデータは，軌道や音源として寄与度の高い床版・桁などが考えられる．床版や桁は，橋梁のスパン長，構造形式など個々の橋梁で大きく異なるのに対し，軌道はこれらによらず類型化が可能である．したがって，本研究では，現在長野新幹線で供用中の橋梁で測定された，軌道での振動加速度を用い解析を行っている．
昨年度は，実橋でSEA法の適用が可能であることが確認された．しかし，昨年度の音圧レベルの計算では，直接距離による減衰しか考慮されていない．本研究の対象である床版，横桁，縦桁を有するモデルでは，横・縦桁は騒音源であると同時に，受音点での音圧算出の際は，伝播を妨害する遮音壁の性状を有する．昨年度の計算では，これを全く無視しており，受音点での音圧算出が正しくできていなかった．よって，本研究では騒音伝播を考慮したSEA法を確立することと，固体音の予測精度の向上を目的としている．

SEA法は，エネルギー保存則に基づいており，解析対象となる構造物は，多数のサブシステムと呼ばれる要素（以下サブシステム）に分割され，このサブシステムのパワーフローの平衡関係からエネルギーを計算する手法である．

　本年度における解析は，まず，昨年度のSEAプログラムの修正を行い，SEA解析の精度の向上させた．また，昨年度は床版から発生するパワーレベル（以下PWL）については触れられていなかったので，SEAプログラムより，列車が走行した際に床版から発生するPWLの推移を確かめ，回折減衰の考慮が必要であることを確認し，SEA法による固体音予測手法に，回折の効果を取り入れた騒音伝播プログラムを導入できた．次に，昨年度の解析モデルである23，59分割において騒音伝播を考慮した解析を行った．その結果，23分割では床版の音源を21分割とし，59分割では入力位置を床版全体とすることによって予測精度が向上した．また，騒音伝播を考慮した結果，受音点での音圧レベルとしては現れなかったが，その効果を音源の寄与度の観点から確認できた．