佐藤　千春

鉄道軌道を考慮した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（SEA法）を用いている．SEA法は，解析対象となる構造物を，多数の要素（以下サブシステム）に分割し，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．
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ている．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，軌道は類似した振動加速度スペクトルをみせ，類型化が可能である．したがって，本研究では，軌道での振動加速度を想定し，新橋においての騒音予測を最終目標とする．
昨年度は，騒音伝搬を考慮し回折効果を導入したSEA解析が行われた．しかし，入力位置は床版，入力データは軌道スラブでの振動加速度値を用い解析が行われた．新橋においての騒音予測を可能にするためには、入力位置および入力値を類型化可能なレールとし解析を行う必要がある．よって，本研究では実橋でのSEA法による解析において，軌道構造を考慮した解析を行うと伴に，固体音伝搬予測の汎用性の向上を目的としている．

　本年度における解析は，まず，軌道構造を考慮したモデルを作成し，昨年の23，59分割の解析結果と比較した．入力位置および入力値は，昨年と比較するため，同じ条件で解析した．その結果，軌道構造を考慮することによる，音圧レベルの低下が確認できた．さらに，軌道部の防振材無しのモデルと，防振材有りのモデルとで解析値の比較を行った．その結果，実測値と解析値O.A値の比較において，防振材無しでの場合は，比較的近い値を示した．しかし，防振材有りでの場合では，非常に低い値を示し，音圧レベルの予測精度が著しく低下した．そこで，防振材はサブシステムとしてではなく，結合として考えた．この解析では，実測値より透過係数を算出し，その値を結合損失として与えた．その結果，O.A値と音圧レベルともに実測値と近い値をしめした．さらに，防振材による，周波数ごとの防振効果を取り入れることが可能となった．