基于屈服线理论的新型桥梁中央分隔带护栏开发研究

在保证桥梁护栏的安全防护功能的前提下,为增加行车空间、节约成本,开发一种新型桥梁中央分隔带护栏,并应用屈服线理论、相关结构设计方法对新型桥梁中央分隔带护栏力学性能进行理论验算,理论计算结果准确性采用相关仿真技术和实车碰撞试验两种技术手段来确定,结果表明:新型桥梁中央分隔带护栏防护等级能达到SA级,并且增加了车辆行车空间,具有良好的阻挡、导向、缓冲功能。     

SA级外悬式钢护栏立柱柱脚强度研究

随着我国公路技术标准的不断提升,公路改扩建项目越来越多,许多老桥桥面宽度已无法满足现行规范要求。通过将型钢护栏立柱外悬于桥面外侧的设计,解决老桥桥面宽度不足的问题。通过计算机仿真分析、实车足尺碰撞试验等方法验证了外悬式护栏立柱柱脚强度。该护栏型式还可改善小曲线半径路段由于路侧横净距不足造成的视距不良,提升道路的通行能力及行车安全性。     

高速公路中央分隔带景观混凝土护栏结构研究与安全性能评价

为提高中央分隔带护栏防护能力,改善现有中央分隔带混凝土护栏景观效果及连接构件耐久性,通过对混凝土护栏的景观造型及纵向连接方式的改进,采用三维效果图、1∶1模型制作、计算机仿真计算、实车足尺碰撞试验等方法,提出了一种墙体设置长圆孔及纵向采用错台搭接方式连接的新型中央分隔带景观混凝土护栏结构。根据新颁布的护栏安全性能评价标准对护栏结构进行实车碰撞试验表明,车辆碰撞护栏后能够平稳驶出,并能够恢复正常行驶姿态,各项指标均满足评价标准要求,护栏防护等级达到SAm级(防护能量400k J)。可见新型中央分隔带景观混凝土护栏满足安全目标要求,可在实际工程中应用。     

新型中央分隔带波形梁护栏研究

简要回顾了高速公路护栏研究现状。通过优化中央分隔带波形梁护栏的各结构构件和分析护栏整体性能 ,提出一种新型中央分隔带波形梁护栏。本文主要采用的技术方法为理论分析、模型试验、有限元动态数值模拟、实车碰撞试验。最后对需要进一步开展的护栏研究工作进行了展望     

基于预制工艺的高速公路中央分隔带单片式混凝土护栏研究

以满足高速公路中央分隔带安全防护要求和简化施工、降低成本为原则,研究开发出一种预制工艺的单片式混凝土护栏.该护栏采用预制安装工艺,单个斜螺栓连接方法,降低了护栏施工的成本和周期;护栏基础底宽60 cm,与波形梁钢护栏相比,可减少基础占用路基宽度,节约土地资源;嵌固式基础减少基础施工对路基和路面的影响,简化排水及通讯管线布设;护栏材料费为波形梁钢护栏的77％.根据实车碰撞试验结果,预制工艺单片式混凝土护栏防撞等级能够达到SAm级(400 kJ),各项安全性能评价指标均满足相关标准要求,小客车和大客车碰撞护栏后,护栏整体结构均未损坏,减小了碰撞后护栏的维修工作量,从而可降低运营期的养护成本.通过在福建省泉三高速公路部分路段的实际工程应用,取得了显著的经济和社会效益.     

旧式组合式桥梁护栏提升改造及应用

早期的一种组合式桥梁护栏已不满足现阶段安全防护需求.经过充分的调查研究,并在再利用原护栏混凝土基座的基础上,提出一种植筋加高改造结构.按照《公路护栏安全性能评价标准》的规定组织实车足尺碰撞试验,试验结果表明,护栏改造结构防护等级达到六(SS)级,安全性能可靠.该结构已在实际工程中应用,不仅提高了桥梁护栏的安全防护能力,...     

单坡型桥梁混凝土护栏裂纹防撞性能影响分析

由于混凝土材料抗拉强度低的特点,单坡型桥梁钢筋混凝土护栏通常是带裂纹工作的。为了研究裂纹对于单坡型桥梁钢筋混凝土护栏防撞性能的影响,总结了单坡型桥梁钢筋混凝土护栏裂纹特点,并进一步分析了单坡型桥梁钢筋混凝土护栏裂纹的类型。在此基础上,本文采用文献资料调研、理论分析以及计算机仿真方法分析了单坡型桥梁钢筋混凝土护栏裂纹对其防护能力的影响,认为虽然混凝土材料在裂纹处不连续,但由于钢筋的存在,不会影响护栏作为纵向的连续结构整体发挥安全防护作用,因此裂纹对单坡型桥梁钢筋混凝土护栏的防护能力没有影响。本文最终通过实车碰撞试验对分析结果进行了验证。     

基于车辆防护特性的新型桥梁景观护栏设计研究

为保障车辆和深中通道桥梁主体结构安全,同时兼顾桥梁人文景观,研发一种新型桥梁景观护栏。该护栏为金属梁柱式护栏,立柱采用不规则六边形,属于晶体切面的几何构造,与深中通道伶仃洋大桥桥塔设计相呼应,横梁采用圆形,立柱与横梁组合美观大方;考虑车辆外倾和不同车型碰撞特性以及经济性,采用仿真分析技术对护栏高度和横梁厚度进行多方案比选,确定护栏设计高度为1.55 m,由上到下横梁厚度分别为8,8,6,4 mm。对护栏进行实车足尺碰撞试验,试验结果表明：该护栏阻挡功能、缓冲功能及导向功能良好,其防护等级能达到六(SS)级。     

一级公路改建高速公路中分带再利用护栏研究

某一级公路改建为高速公路,为缩短施工周期、降低工程造价,同时兼顾路面加铺工况,经过充分研究,在可再次使用原中央分隔带两波形梁护栏和路侧护栏结构的基础上,提出一种中分带再利用护栏。该结构采用计算机仿真方法进行安全性评估,并已通过实车足尺碰撞试验。试验结果表明,中分带再利用护栏防护等级达到三（Am）级,阻挡功能、缓冲功能、导向功能均满足要求,护栏安全性能可靠。该再利用护栏已在实际工程中应用,不仅提高了中央分隔带护栏的安全防护能力,而且取得良好的经济效益。     

装配式无锚固移动护栏用于施工区域的试验研究

针对高速公路施工区域安全防护装置无法满足工程需要的现状,设计开发一种防撞性能好、安拆便捷、对路面无破坏的装配式无锚固移动护栏。通过LS-DYNA软件进行碰撞仿真试验及实车足尺碰撞试验,验证了该装配式无锚固移动护栏的防护性能满足标准规范要求,具备良好的实用性,可进行推广应用。     

缆索承重桥梁专用高等级型钢护栏研发

为提高缆索承重桥梁护栏的安全防护水平,运用调查分析、实车足尺碰撞试验综合技术手段,了解缆索路段护栏应具有高防护等级和车辆碰撞后低侧倾量的特殊防护需求,提出设计新理念和新结构.研究结果表明:专用型钢护栏经1.5 t小客车100 km/h、25 t特大型客车85 km/h、40 t整体大货车65 km/h、55 t拖头车6...     

高防护等级景观混凝土桥梁护栏预制施工工艺研究

高防护等级的景观混凝土桥梁护栏目前均采用全现浇施工工艺施工,但因为景观混凝土护栏墙体上采用了挖洞、开槽等造型处理,导致现浇施工工艺复杂,对其推广应用有一定影响。由于可实现工厂化生产,预制施工工艺对于开槽、挖洞等混凝凝土结构造型处理较为简单,可解决景观混凝土桥梁护栏现场施工复杂的问题,且能较好地保证施工质量和景观效果。因此采用模型试验、计算机仿真、实车碰撞试验等方法,研究了高防护等级景观混凝土桥梁护栏的预制施工工艺,并使采用本预制施工工艺施工的景观混凝土桥梁护栏能够达到采用全现浇工艺施工的景观混凝土桥梁护栏的防护能力,即防护等级达到SS级520kJ,并满足现行评价标准的各项要求。     

高速公路中央分隔带易开型防撞活动护栏碰撞仿真

针对目前国内高速公路中央分隔带开口处活动护栏所存在的安全隐患,提出了一种中央分隔带活动护栏型式,并建立了新型活动护栏的有限元模型。基于HYPERMESH与LS-DYNA软件平台,以HYPERMESH进行前处理,LS-DYNA作为求解器,采用1.5 t皮卡车和10 t货车的有限元模型,分别以侧向碰撞角度20°、速度100 km/h和碰撞角度20°、速度60 km/h为碰撞条件进行了汽车-护栏碰撞仿真。仿真结果表明,该活动护栏满足160 kJ碰撞能量的Am级防撞要求;三向加速度均不大于规定值20 g,最大动态横向位移均小于规定值1.5 m。此新型高速公路中央分隔带活动护栏可以有效地阻挡车辆,并且对车辆具有导向性,使车辆回到正确的行驶方向,在保障乘员安全同时还能减少对车辆的损坏。     

HA级三横梁组合式桥梁护栏设计优化

为提升一些特殊危险路段公路护栏对于大型车辆的防护能力,依据相关标准及规范规定,结合经实车碰撞试验验证的某三横梁组合式桥梁护栏结构,通过优化施工方便性与经济性,提出一种三横梁组合式护栏优化结构,并采用有限元仿真的技术手段,对其安全防护性能进行分析,结果表明:优化结构具有与通过碰撞试验验证的桥梁护栏相当或略优的安全性能指标,防护等级可达到HA级。研究结果能够在特殊危险路段对大型车辆形成良好防护,可有效降低由于大型运输车辆穿越或翻越桥侧护栏坠落桥下的事故严重程度。     

跨海桥梁组合式护栏设计研究

针对超长跨海桥梁的需要,利用有限元仿真方法研发一种组合式护栏,实车碰撞试验验证其防护等级可达到SA级。该护栏外形美观、施工方便、造价较低,驾驶员行车时具有安全感且不压抑,值得在大型跨海桥梁中推广应用。     

中央分隔带护栏开口处事故分析与解决方案

为降低中央分隔带护栏开口处事故严重程度,通过调查分析,提出活动护栏的设计理念,并提出一种新型防撞活动护栏结构。结果表明,活动护栏应具有与中央分隔带护栏同等的防撞能力,端部应与中央分隔带护栏实现无缝连接,且具备防止任意开启的功能;新型防撞活动护栏通过试验验证达到与中央分隔带波形梁护栏同等的160kJ的防撞能力,碰撞后车辆能够恢复正常行驶姿态,护栏动态位移最大为1 093 mm,车体加速度最大为8.1 g,各项指标均满足评价标准要求。研究成果为开发高防护等级活动护栏奠定了基础。     

金塘大桥重载交通组合式护栏设计及试验

金塘大桥建成后.主要交通量将由集装箱车及大客车等大型车辆构成.本文针对金塘大桥的交通构成特点,采用有限元仿真分析结合实车碰撞试验,开发了适应重载交通、大型桥梁的高防护等级新型组合式护栏.     

波形梁护栏立柱承载能力研究

立柱作为波形梁护栏的重要组成构件,其承载能力大小直接影响护栏的安全防护性能.为了更好地指导波形梁护栏结构设计与工程应用,基于规范推荐的波形梁护栏多种立柱结构形式和基础埋置方式,采用单元静载试验和单元仿真模拟的方法对立柱承载能力进行较为系统的研究.结果 表明:立柱结构弯曲是其承载力得到充分发挥的主要体现形式,当立柱埋置于...     

桥梁中分带波形梁钢护栏改造技术方案研究

浙江甬台温高速公路复线温州南塘—黄华段桥梁中分带按原规范JTJ 074—944设置波形梁钢护栏的防撞等级不满足现行规范JTG D81—2006的要求,拓宽改造时应对护栏进行改造。从工程实际需求出发,以满足防撞等级要求为首要原则,综合考虑护栏的改造成本、施工便捷性、安装工艺难度、工期等因素,提出了桥梁中分带波形梁钢护栏改造方案,并通过计算机仿真模拟试验及实车足尺碰撞试验验证了它的可行性,给出了护栏改造的合理建议。