基于仿真模拟的双层双波护栏升级改造

结合沈海高速路侧波形梁护栏现状,提出一种双层双波护栏提质升级的改造方案,并利用计算机仿真模拟与实车碰撞试验对双层双波改造护栏的安全性能进行验证。采用经实车碰撞试验校核的仿真有限元模型,建立实车碰撞试验护栏和双层双波护栏的车辆-护栏碰撞仿真模型,模拟“车辆-护栏”碰撞过程,计算护栏的阻挡功能、导向功能、缓冲功能以及变形相关指标,分析双层双波护栏与实车碰撞试验护栏防护性能的差异,结果表明：防护等级安全性能各项指标均满足规范要求;双层双波护栏对中型客车和中型货车的阻挡功能指标优于实车碰撞试验护栏,小型客车碰撞双层双波护栏后顺利导出,双层双波护栏改造结构防护等级能够达到A级(160 kJ);现场实施时应对原护栏结构尺寸、基础以及力学性能指标等参数进行复核,并确保护栏的改造施工满足相关标准规范的要求。     

公路路侧护栏结构形式改善方法

护栏作为一类常见的道路交通安全设施,对于预防路侧事故的发生或减轻事故严重程度具有重要作用。研究以Gr-SB-2E型三波护栏为例,利用ANSYS软件构建了有限元模型,分析了其在较大力(大型车、大角度、高速碰撞)撞击情况下的位移和应力分布情况,提出了结构形式改善方法,仿真验证结果表明护栏在减小立柱间距和增加波数后能有效提升其抗撞击能力,安全防护性能显著增强。     

基于PC-Crash的公路护栏标准段安全性评价研究

部分公路现有护栏标准段防护功能不符合安全性能标准,存在车辆倾覆、翻越甚至穿越护栏等安全隐患。基于PC-Crash软件建立小型客车、大中型客车、大中型货车与混凝土护栏标准段和波形梁护栏标准段的碰撞模型,开展不同车型、不同车辆总质量以及不同碰撞速度的碰撞仿真试验。主要针对护栏标准段的阻挡功能、导向功能以及缓冲功能进行防撞性、导向性和乘员安全性研究,分析公路护栏标准段的安全性能,结论可为现有公路护栏安全性评价、事故处理和护栏优化设计提供支持。     

一种中央分隔带分离式改进混凝土护栏的研究

路面加铺导致中央分隔带分离式混凝土护栏高度不足时,需要加高护栏,以提升护栏的防护性能.提出了一种在混凝土护栏上安装钢构件的改进混凝土护栏;采用小轿车、大型客车及大型货车3种车型进行了仿真碰撞分析及实车碰撞试验,研究了小轿车碰撞后乘员加速度a、车辆重心高度HG的变化及大型客/货车碰撞后改进混凝土护栏支撑梁和横梁变形情况.结果表明:小轿车碰撞后,车辆乘员加速度的纵向和横向分量均不大于200 m/s2;大型客/货车碰撞后,改进混凝土护栏的支撑梁和横梁变形出现了部分损坏,车辆能正常导出;改进混凝土护栏的防护等级可达到SAm级.     

新型波形梁高强钢护栏的安全性能研究

为提高波形梁钢护栏的防护性能,针对目前波形梁钢护栏所选用的碳素结构钢材料的不足之处,研发了一种新型波形梁高强钢护栏。以SA级护栏为研究对象,依据《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05 01—2013),采用LS-DYNA软件分别对新型波形梁钢护栏和现行国标护栏进行碰撞仿真试验,同时进行实车足尺碰撞试验,试验结果表明,新型波形梁高强钢护栏的阻挡、导向和缓冲性能良好,能够满足标准规定的SA级要求。     

轻质泡沫土路段波形护栏结构性能研究

波形护栏通过阻挡、缓冲、导向来降低失控车辆的碰撞损失,保障司乘人员的生命安全,是道路交通安全防护的重要设施。由于传统的线弹性有限元模型无法反映护栏发生塑性屈曲变形的真实情况,提出采用能量法对波形护栏的防撞性能进行验证,以佛山市某道路二期工程为例,对轻质泡沫土路段波形护栏的安全性能展开研究。研究表明,采用能量法计算出波形护栏的结构破损极限荷载大于设计碰撞力,满足波形护栏的防撞性能要求。     

新型波形梁护栏端头开发

为降低由于碰撞波形梁护栏端头引起的乘员伤亡,参考国内外相关标准,依据中国的交通流特性,提出波形梁护栏端头的碰撞试验条件和评价标准,采用有限元仿真分析和实车足尺碰撞试验相结合的技术手段,开发出一种满足评价标准的新型波形梁护栏端头。计算结果表明:开发的新型波形梁护栏端头利用卷曲波形梁吸收车辆动能,能够有效避免波形梁插入车体和翻车事故的发生,车体重心加速度小于20g,保护了乘员安全,同时能够为标准段护栏提供足够约束力,保证标准段护栏的正常防护能力。护栏端头满足评价标准的要求,可为失控车辆提供安全防护。     

组合式桥梁护栏防撞性能仿真与试验

为了提高特大型桥梁的道路行车安全性,通过理论计算与形式调查,确定了一种组合式护栏的基本结构形式,采用基于有限元理论的计算机仿真方法对护栏结构进行了多次优化设计,并通过实车足尺护栏碰撞试验验证了最终优化结构的防护性能。研究结果表明:该组合式护栏的结构能有效防护失控车辆的碰撞,防护能量可达到420 kJ以上,达到中国规范要求的SA级;试验证明采用计算机仿真方法获取的数据可靠有效。     

港珠澳大桥护栏安全性能评价标准

为合理评价港珠澳大桥护栏的安全防护性能,对香港、澳门、内地三地护栏安全性评价规范进行对比分析,并结合相关规范修订完善的最新进展报告,确定港珠澳大桥护栏的评价指标。     

陈海公路波形梁护栏性能提升设计分析

为早期建成的波形梁护栏拆除更换提供较为详细的分析论证以及技术依据,以陈海公路中段为例,首先,对现状护栏性能进行系统分析,包括防护层剥落率、横梁中线高度以及直线段顺直度等;其次,对现状沿线障碍物、下穿通道和涵洞以及高填土路段进行调查统计;再次,对道路线型、净区宽度、现状边坡高度、交通流量以及重车比例进行详细数据分析,同时对比新老规范规格尺寸以及防护能量等参数;最后,在考虑经济效应的情况下针对不同路段提出有针对性的改造方案以提升护栏相关防护性能,消除交通安全隐患,减少恶性交通事故的发生。     

基于有限元的高速公路混凝土护栏碰撞安全性分析

基于Hyper Works和LS-DYNA软件分析,对F型和单坡型混凝土护栏的碰撞安全性进行了有限元模拟分析,对两种结构型式护栏的阻挡、缓冲以及导向功能进行了对比,结果表明:两种护栏下碰撞产生的横向和纵向加速度和速度分量满足不大于200 m/s2和12m/s的相关技术要求;小车与F型护栏碰撞后产生的跃起高度大于与单坡型护栏碰撞产生的跃起高度,单坡型护栏的防护效果比F型护栏的防护效果更好;两种护栏结构型式均满足导向功能要求,不会发生翻车和翻跃护栏的现象。     

波形梁护栏养护及改造适应性研究

高速公路寿命期内会进行多次罩面,导致波形梁护栏与路面相对高度不足,因此其实际防护能力远低于设计标准,对道路运行产生了极大的隐患。在总结了现有波形梁护栏养护及改造措施后,提出了高度可调节的新型护栏,使护栏与路面相对高度始终维持在规范要求的最佳高度,从而使波形梁护栏在公路寿命期内满足其使用要求。     

长大下坡路段隧道入口钢护栏结构形式研究

针对长大下坡路段隧道入口处的钢护栏结构,采用结构刚度设计原理进行设计,并通过计算机仿真方法分别对大型车和小型车与护栏的碰撞过程进行了分析研究。研究结果表明:该钢护栏结构的防护等级可达到SA级,有利于降低车辆尤其是大型车辆撞击到隧道口壁的事故发生,有效降低长下坡路段隧道入口处的事故严重程度。     

超高速公路三波护栏安全性碰撞仿真

从超高速公路三波护栏防护性能角度出发，运用有限元软件HyperWorks和LS-DYNA进行联合仿真。分别以100～180 km·h^-1为碰撞速度、5°～20°为碰撞角度，以护栏最大动态变形量和吸能量、汽车的驶出角和合成加速度为评价指标，对三波护栏的防护性能进行考量。研究结果表明：随着碰撞速度和角度增加，护栏吸能占比曲线呈先增后减再增趋势，波形梁是护栏的主要吸能部件。碰撞速度为160 km·h^-1、碰撞角度为20°时，护栏最大动态变形量为880.2 mm,超出750 mm安全值；碰撞速度为140 km·h^-1、碰撞角度为20°时，车辆驶出角为12.16°,超过驶入角的60%,对临近车道车辆造成不利影响，车辆合成加速度峰值为33.05 g,大于安全值20 g。该三波护栏用于设计速度低于140 km·h^-1的超高速公路，防护性能满足安全评价标准。     

锌铝镁钢护栏在2020年鹤大高速公路波形梁钢护栏改造工程中的应用

G11鹤大高速公路大连至庄河段波形梁钢护栏运营年限已超过10年。受当时防腐工艺水平局限及项目所在地海洋性气候影响,沿线钢护栏各构件锈蚀较为严重,护栏美观程度和防护性能均有不同程度的下降,道路安全防护水平下降严重。在符合现行规范的基础上,对于改造段落的钢护栏,结合当地实际情况,采用了防腐性能更佳的锌铝镁镀层技术进行波形梁钢护栏的局部改造。     

桂武高速公路路侧护栏设置优化研究

基于事故严重度的宽容性路侧护栏优化设置理念,通过提高桂武高速公路高填方路段、连续下坡路段及高路堤路肩墙路段的护栏防护等级,优化护栏端头及护栏过渡段的设置方式,提高了桂武高速公路在今后运营中的安全性能,具有重要现实意义。     

高度可调节护栏研究

受“强基薄面”半刚性路面设计理念及超载车辆影响,我国高速公路普遍存在使用寿命偏短、病害严重问题,不得不在使用年限内多次罩面或加铺面层,造成路面增高而导致护栏相对高度下降,影响其安全保障性能。本文在总结现有护栏高度不足补救措施基础上,提出了高度可调节护栏设计方案,     

对高速公路护栏设置安全性的探讨

就发生公路交通事故的因素进行了探讨,介绍了高速公路护栏结构和设置原则,据此进行了其防撞性能分析,以及安全性能的评价,并对提高现行的护栏防撞能力、保证护栏安全性提出了几点建议。     

高速公路安全设施——护栏设计要点

本文以行标JTG D81-2006《公路交通安全设施设计规范》为切入点,从护栏的防撞等级、适用条件、设计指导思想、设置原则、护栏的形式选择等方面对高速公路护栏的设计重点和要点进行了分析,并着重介绍了波形防护梁和混凝土护栏的设计要点,有利于设计人员充分理解护栏的防撞机理,提高人们对安全护栏重要性的认识。     

波形梁钢护栏采用双涂层防腐处理技术方案的优势比较分析

高速公路上的安全设施除应满足安全防护要求外，还应具有防腐性能。本文对波形梁钢护栏三种主要的防腐处理方法－热浸镀锌、热浸镀铝、静电喷涂进行了综合对比、分析。