高速公路防撞护栏立柱改进设计

汽车与高速公路防撞护栏的碰撞是极其危险的。利用ANSYS／LS—DYNA对三种防撞护栏的立柱进行仿真模拟试验，根据研究结果进一步提出护栏设计和改进的方法，从而降低事故对乘员的损伤程度。     

混凝土护栏(新泽西护栏)的滑模施工

１　混凝土护栏简介１．１　适用性与技术结构特点混凝土护栏是一种具有一定断面形状的墙式护栏，它是一种承力结构。其作用特点是：当汽车与护栏碰撞时，在瞬间移动载荷作用下，护栏基本上不移动、不变形（刚性状态），碰撞过程中的能量主要是依靠汽车与护栏面接触并沿着护栏面爬高和转向来吸收，同时，碰撞汽车也恢复到正常行驶方向。国外３０年代已在窄的中央分隔带和桥梁上大量使用，国内在８０年代才被引用到高速公路上。这种护栏防止车辆越出路（桥）外的效果好，由于其几乎不变形，因而维修费用很低。但当车辆与护栏碰撞角度较大时，…     

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     

土基中波形梁护栏立柱的有限元模型研究

论述了土基在车与波形梁护栏碰撞过程中起着重要的作用,波形梁护栏立柱与土基的相互作用缺乏有效的建模方法,建立土基的实体模型将导致单元规模的增大和求解时间的延长。在对土壤材料模型输出的压缩变形特性和屈服特性进行了测试的基础上,使用非线性有限元软件LS-DYNA对波形梁护栏圆形立柱与土基的相互作用进行了模拟,探讨了使用非线性梁单元来正确模拟车与波形梁护栏碰撞过程中立柱与土基的相互作用,土基与立柱的相互作用力可简化为:垂直于波形横梁板的分力(X方向);平行于波形横梁板的分力(Y方向),为研究车与波形梁护栏碰撞过程中土基对护栏安全性能的影响提供了一种有效的方法。     

在役旧桥梁组合式护栏升级改造研究

为提升在役旧桥梁组合式护栏的防护能力,采用计算机仿真模拟与实车足尺碰撞试验相结合的方法,对改造前原护栏结构安全防护能力进行分析,在此基础上提出3种桥梁组合式护栏升级改造方案,并利用经过碰撞试验校核的有限元仿真模型对改造方案进行了系统的安全性能评估.结果表明:3种改造方案仿真结果各项安全指标均满足JTG B05-01-2...     

三横梁组合式桥梁护栏仿真与试验研究

为提高既有桥梁护栏的防护性能,兼顾护栏改造经济性及施工方便性,通过仿真分析与碰撞试验,确定了一种利用原混凝土护栏底座接高三横梁的组合式护栏改造方案。依据相关规范、标准对组合式护栏构种强度、弱翼缘桥面板强度、护栏抗倾覆性能等进行了理论计算;采用计算机仿真分析方法对护栏进行模拟碰撞分析,不断优化护栏部件及参数;并通过实车碰撞试验对护栏安全性能进行了验证。试验结果表明,护栏防撞等级达到SS级;上部钢梁柱及防阻块的变形吸能可有效减小传递至桥面板的碰撞荷载,弱翼缘桥面板满足受力要求。     

波形梁钢护栏防阻块型式的研究

通过有限元仿真模拟方法研究了多种型式波形梁护栏防阻块的防撞性能,比较分析提出了一种对车辆具有良好导向性和防绊阻功能,并能有效减少乘员风险的护栏防阻块型式。     

公路中分带障碍物防护低变形量护栏研究

针对高速公路中分带内障碍物位置安全防护能力较弱,失控车辆易直接碰撞障碍物或碰撞护栏后产生侧倾碰撞障碍物等问题,研究一种高防护能力、有效降低大型失控车辆侧倾的中分带障碍物防护低变形量护栏。采用计算机模拟仿真分析与实车足尺碰撞试验验证,其安全防护性能满足规范中SA级(防护能力≥400 kJ)的要求。并采用经验证过的仿真模型对过渡连接位置进行安全模拟仿真分析。中分带障碍物防护低变形量护栏可有效提高公路中分带内障碍物的防护水平,减少二次交通事故的发生。     

高速公路中央分隔带活动护栏问题与改进

综合分析了高速公路中央分隔带开口常用活动护栏存在问题,提出了一种水泥混凝土活动护栏,该型护栏充分发挥水泥混凝土护栏高防撞能力特性,并通过螺旋升降装置和引动脚轮实现了护栏的快速开启和移动。运用LS-DYNA建立车辆和护栏有限元模型,通过模拟碰撞实验和重锤冲击实验,证明该型活动护栏达到了Am级防撞能力。     

高速公路半刚性护栏端头研究

汽车与高速公路防撞护栏端头相撞是极其危险的事故。本文利用有限元分析软件LS-DYNA对汽车与半刚性波形护栏端头进行仿真模拟试验，根据其试验数据和研究结果进一步提出半刚性波形护栏端头设计的方法，从而降低交通事故对乘员的损伤程度。     

高速公路汽车与护栏碰撞的简化计算方法——柔性梁法

本文在实车碰撞实验的基础上，提出了汽车与护栏碰撞的简化计算方法－柔性梁法。该方法通过质点（车）在梁－柱结构（横梁为柔性，立柱为刚塑性或弹塑性）上滚动，来模拟汽车与护栏的动力碰撞过程，可得到车辆碰撞过程的运动轨迹及护栏位移。     

高速公路中央分隔带活动护栏问题与改进

综合分析了高速公路中央分隔带开口常用活动护栏存在问题,提出了一种水泥混凝土活动护栏,该型护栏充分发挥水泥混凝土护栏高防撞能力特性,并通过螺旋升降装置和引动脚轮实现了护栏的快速开启和移动。运用LS-DYNA建立车辆和护栏有限元模型,通过模拟碰撞实验和重锤冲击实验,证明该型活动护栏达到了Am级防撞能力。     

耒宜高速公路混凝土护栏设计

通过对波形梁钢护栏及新泽西混凝土护栏的优缺点分析，在耒宜高速公路中央分隔带护栏设计中采用了一种新型混凝土护栏－单坡面槽形混凝土护栏，它一定程度上克服了新泽西护栏的缺点，并具有防撞、绿化、防水、防眩等综合功能。并通过计算机模拟碰撞试验和实车足尺碰撞试验对其安全性能进行分析和评价。     

高等级单波梁钢护栏创新设计与试验

为设计一种缓冲性能好，经济、安全和景观三方面统一的桥梁护栏，以解决国内外桥梁钢护栏碰撞缓冲吸能效果不佳、造价高、存在绊阻现象等问题，文章提出了一种新型组合式缓冲立柱与单波钢管横梁相结合的高等级单波梁钢护栏设计结构，其中，立柱采用“8”字型立柱并列组合结构，横梁采用单块单波梁与圆形钢管形成盾牌形横梁。在SA级碰撞条件下，对大客车和小客车的驶出角度、驶出速度、立柱变形最大位移、车体加速度、车辆运行轨迹等指标进行了CAE分析与实车碰撞试验。试验结果表明：该护栏缓冲能力明显、导向功能好、防护功能强，满足高速公路护栏安全性能评价标准，该高等级单波梁钢护栏设计方案具有良好的可行性。     

基于轿车撞击的跨线桥中墩波形护栏改进方案分析

中央分隔带内桥墩受到失控车辆撞击不仅威胁跨线桥梁结构安全,还会造成巨大生命和财产损失,对跨线桥中墩处防护措施开展研究十分迫切。文中通过分析跨线桥中墩处护栏防撞目的和控制指标,提出利用护栏立柱加密、增设护栏梁板及两种措施结合的3种改进方案,通过建立护栏-车辆有限元模型开展碰撞仿真分析。结果表明,增设护栏梁板既能增大护栏刚度、减小护栏变形,还能增大车头及车身与梁板的撞击和摩擦接触面,对防护效果有适量改善;立柱加密在达到增大护栏刚度、减小护栏变形效果的同时增加了车辆侧翻和乘员受伤的危险;将立柱加密和增设梁板相结合,既能大幅减小护栏最大横向变形,又具有较好的耗能能力,在满足护栏阻挡、缓冲、导向功能的前提下,是针对小轿车撞击跨线桥中墩防护的合理方案。     

高速公路波形梁护栏改造方案研究

通过有限元模拟方法依托京珠南(广州至太和段)扩建罩面工程研究了原护栏加高方案的防撞性能,提出了3种能满足目前我国评价标准要求的波形梁护栏改造方案,适合应用于目前状况下我国的高速公路波形梁护栏改造及再利用。     

高速公路双波护栏对客车碰撞的防护性能仿真研究与改进

采用有限元分析方法,基于客车碰撞规范中A级护栏和B级护栏防护性能的要求,建立了两种护栏以及客车的有限元模型.利用LS-DYNA软件进行了客车与护栏碰撞仿真和护栏结构改进分析.根据碰撞条件规范,模拟了客车以60 km/h和40 km/h速度,20.的角度分别与两种护栏碰撞的过程,以计算得出的客车加速度,运动轨迹和护栏的最大动态位移为参数评价了波形梁的防护性能.结果显示客车与两护栏碰撞的加速度均小于20g,客车运行轨迹平稳正常,但B级护栏吸能为47.8kJ,只占客车与护栏碰撞耦合系统中总吸能的41.4％.且A级护栏最大动态变形量为986 mm逼近允许值1 000 mm.这说明两种护栏的防护性能较差,且安全性能亟待提高,故对两护栏分别通过增加吸能结构进行了改进分析.改进后的B级护栏吸能为68.3 kJ,提高了43.3％;改进后的A级护栏最大变形量减小到898 mm,明显改善了绊翻和骑跨现象的风险.     

钢管压扁吸能式减速护栏方案可行性研究

基于钢管压扁吸能机理,通过在组合式护栏的横梁上设置钢管吸能构件,设计出一种适用于雅泸高速公路连续长大下坡路段的减速护栏。根据计算机仿真分析结果可知,车辆贴靠碰撞减速护栏时钢管压扁变形,使车辆的动能转化为吸能钢管的内能,可有效降低车速。设置吸能钢管可减小组合式护栏的最大动态变形量和横梁变形范围,对组合式护栏的碰撞后维护是有利的,吸能钢管在车辆碰撞护栏过程中的性能表现可满足设计要求。     

新型四级多功能型护栏实车足尺碰撞试验研究

为了提高武易高速公路双向行驶匝道区域的行车安全性,针对目前应用于高速公路护栏的不足之处,提出了一种新型四级(SB)多功能型护栏,该护栏采用模块化设计,刚度合理,在车辆碰撞产生横向变形较小的条件下具有较好的缓冲吸能功能。为验证护栏是否满足《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01-2013)规定的四级(SB级,防护能量≥280kJ)防护等级的要求,依据评价标准采用小型客车、中型客车、大型货车对护栏进行了实车足尺碰撞试验,试验结果表明新型四级(SB)多功能型护栏满足评价标准要求,护栏最大横向动态变形值满足武易高速公路实际要求,可以应用于工程实际。     

框架式开口护栏标准段实车足尺碰撞试验

为解决中央分隔带开口处防撞性能低的问题,保证中央分隔带防撞强度的连续性,提出了一种新型框架式开口护栏结构,采用实车足尺碰撞试验方法对框架式开口护栏结构进行安全性能评价。根据试验结果可知该开口护栏各项指标满足评价标准的要求,防护等级达到三级(A级,防护能量160kJ),开启关闭方便、横向动态变形小、景观效果好,对于提高中央分隔带安全水平具有重要意义。