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.     

高速公路高性能混凝土移动式护栏

对于施工现场的人员和高速公路上行驶车辆的驾驶者而言,选择适宜的安全性护栏是很有必要的,且依赖于现场交通环境和国家高速公路网规划.某些国家的高速公路管理者在选用护栏时具有相当大的自由度,而在多数国家对高速公路护栏性能分类及其适用范围有非常详细的要求.市场要求高速公路安全护栏产品具有较宽的范围,一般而言,这些安全护栏必须按照欧洲EN 1317和美国MASH标准满足车辆碰撞试验的要求.现场制作的高速公路混凝土护栏在各个防护等级下有多种解决方案,除此外,在特殊场合,为了优化高速公路护栏的安全性能,交通管理者可选择护栏的各种设计类型及其高度.随着高速公路重型车辆的增多,需要使用更高防护等级的护栏系统.当高速公路需要分离对向交通流或靠近现场施工时,轻型护栏是较佳的选择.现代高速公路高性能护栏满足了所有安全防护等级的要求.对国家权威检验机构及高速公路管理者来说,对护栏系统的正确选择以及提出合理的功能要求是必要的.     

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.     

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.     

山区公路路侧护栏在不同碰撞角度下的结构分析与改善对策

山区公路由于地形、环境以及投资等具体条件影响.其路侧安全设计尤为重要,为保证车辆的行驶安全,对路侧护栏需进行结构安全分析与评价.针对山区公路的波形梁护栏采用AN-SYS软件,对护栏在不同角度的撞击荷载作用下的反力、应力及位移情况进行分析,得到不同的撞击角度下护栏的应力、弯矩和位移的变化规律.当碰撞角度大于30°时,护栏结构所受内力及位移变形较大,针对这一角度进行护栏的安全性能改善.     

特大桥型钢护栏连接方案研究

针对某特大桥型钢护栏的连接方式进行设计,并运用计算机仿真分析方法对几种连接方案进行碰撞分析,研究结果表明:提出的连接方案在提升护栏安装和维护方便性的同时,均保证了护栏的正常防护功能.研究成果能够满足桥梁对型钢护栏安装维护方便性与安全性的需要,可为型钢护栏的设计研发及工程实践提供借鉴.     

梁柱式钢护栏加固改造方案设计研究

梁柱式钢护栏轻巧美观,在高速公路桥梁中应用较广.2006年颁布的<公路交通安全设施设计规范>(JTG D81-2006)全面提高了高速公路桥梁护栏的设防水准,现行高速公路的一些桥梁护栏的防撞能力已不能满足要求,需要进行必要的加固改造.以太原东环高速公路桥梁护栏的加固改造设计为实例,对梁柱式钢护栏加固改造中的一些关键问题进行了探讨与研究.     

信号交叉口行人过街遵章率预测模型

利用摄像机观察记录的6个交叉口总量600个行人在通过信号交叉口时的行为特征数据,分析了影响行人行为的影响因素,利用Logit模型对信号交叉口行人过街遵章率建立了预测模型,并对结果进行了合理性分析.结果显示,当没有护栏或者没有完整护栏的情况下,绕行距离比越大,行人使用过街设施的比例就越低,当有完整护栏设施的情况下,遵章率和绕行距离比关系不大;当没有护栏或者没有完整护栏的情况下,交通干扰越大,行人使用行人过街设施过街的比例就越高,当有完整护栏时,交通干扰对遵章率影响不大;当没有护栏或者没有完整护栏的情况下,路侧干扰越大,行人使用过街设施通过交叉口的比例就越低,当有完整护栏的情况下,路侧干扰对行人遵章率的影响不大.因此完整且适当的护栏设置可以有效地提高行人过街的安全性.结论为交叉口安全性改造措施的有效性提供了理论上的支持.     

新型刚性护栏防撞性能的数值模拟

为了验证在车辆与护栏的碰撞过程中,通过改造标准F型混凝土刚性护栏截面形式来改善其防撞性能的可能性,开发设计了IF型刚性护栏,并引入Ford F800车型在ANSYS/LS-DYNA软件环境中进行碰撞仿真分析.数值模拟结果表明:混凝土刚性护栏截面形式的改变对碰撞过程的影响显著,IF型刚性护栏结构具有更好的车辆导向性和乘员安全性;通过改造混凝土刚性护栏截面形式来改善其防撞性能的做法是可行的;给出的IF型刚性护栏的设计图可为进一步的实车碰撞试验提供参考依据.     

弹头型梁柱式钢护栏仿真评价

通过横梁、立柱结构形式的优化设计和合理布局,开发了一款新型的弹头型梁柱式钢护栏,相比同类护栏能节省材料20%以上.按照新颁布的《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01—2013),采用计算机仿真模拟技术,分析评价了该护栏的安全性能,结果表明,该新型护栏的安全性能能够达到SA级防撞等级的标准.     

公路护栏安全性能星级评定方法研究

提出了一种可以指导护栏结构设计和选型的公路护栏安全性能星级评定方法,研究确定了评价指标和评分标准.该星级评定方法对4种通过A级(160 kJ)实车足尺碰撞试验验证的护栏进行安全性能星级评定,结果为:A级三波护栏二级()、A级钢背竹景观护栏三级()、A级梁柱式护栏四级()、A级直墙型混凝土护栏五级(...     

桥梁标准段护栏结构优化分析

该文以某连续高架桥为依托工程,依据该桥梁标准段护栏（包括混凝土箱梁翼缘板桥侧护栏、钢箱梁翼缘板桥侧护栏、混凝土翼缘板中央分隔带护栏和互通匝道护栏）设计参照的碰撞条件和评价标准,采用有限元仿真方法,对依托工程中标准段护栏分别进行结构优化设计,优化后的标准段护栏能够有效地防护失控车辆,降低事故发生的概率,减少事故造成的损失,提高高速公路的交通安全水平.     

汽车与护栏碰撞立柱绊阻机理及防止措施

为研究汽车与公路护栏的碰撞安全性,按照国家公路护栏标准建立了波形梁板护栏的有限元模型,采用某款车型构建了汽车-护栏碰撞仿真模型,从车辆的运行轨迹、车辆质心加速度、护栏最大动态变形量和护栏各部件的吸能性对护栏进行分析,发现立柱对车轮的绊阻使车辆质心加速度超过了国家标准限值,对车内乘员的安全造成严重威胁.分析了立柱绊阻的机...     

大跨度悬索桥防撞护栏设计

桥梁护栏作为重要的被动安全防护装置,其构造设计及与桥面的连接方式对于发挥护栏的预定功能起着至关重要的作用.分析计算了贵黄高速阳宝山特大桥所采用的HA、SAm级梁柱式防撞护栏构造,并进行足尺碰撞试验,结果表明护栏设计满足相应级别防撞需求.同时,对护栏与钢桥面连接构造进行了模拟分析,结果表明,需要在立柱位置对桥面板横向刚度...     

蒙新高速公路消能减速护栏的试验研究

护栏是公路最主要的安全防护设施之一.根据以往护栏研究开发的经验和成果,运用有限元模拟和实车碰撞试验的方法,研究开发出一种适用于连续长下坡路段并具有消能减速功能的新型护栏形式,防撞能量达到520 kJ.该护栏的应用将成为保障公路连续长下坡路段行车安全的有效措施之一.     

波形梁护栏立柱维修改进方案研究

波形梁护栏立柱维修过程中存在一些不规范操作,致使护栏维修后防护能力得不到保障.笔者在护栏立柱维修操作规范化的研究中,提出了2种新的立柱维修方案:一种是改进焊接法;另一种是栓接法.通过静力试验和仿真分析验证,利用以上两种方法进行护栏立柱维修能恢复其防护性能.     

具有快速开启功能的新型防撞活动护栏开发

针对现有中分带开口活动护栏存在的问题,提出了活动护栏设计新理念,并设计由快速开启段、可开启段和端部过渡段组成的具有快速开启功能的新型防撞活动护栏方案,建立经实车碰撞试验验证的有限元仿真模型对活动护栏的安全性进行评估.试验结果表明活动护栏的阻挡功能、导向功能和缓冲功能均满足评价标准要求,防护等级达到Am级.     

钢护栏镀锌质量研究

从国外钢护栏镀锌的标准、相关试验研究成果、国内钢护栏的生产等3个方面验证我国钢护栏镀锌质量的标准要求.     

预制与现场滑模铺筑混凝土护栏新技术——路侧整体安全性的解决方案

近两个世纪以来,混凝土安全护栏的现场建造技术并未发生本质改变,奥地利DELTA BLOC国际公司通过大量碰撞试验和深入研究,最近提出了新一代混凝土安全护栏技术.技术报告提出了在现代技术水平下新一代混凝土安全护栏的正确使用方法.在大多数欧洲国家,中央分隔带建造并采用了大量混凝土安全护栏,其优势是混凝土护栏安全性极高、养护极少、性价比优良,车辆碰撞后的动态横向位移外延值与横向位移较小,被认为是特别安全高效的护栏安全防护技术.因为混凝土护栏具有相当大的体积和刚度,故轻型车辆碰撞后损坏较为严重,对司乘人员的防护处在危险区间,在欧洲曾引起了广泛的争议,但是这些缺点由于建造投资压力似乎是可以被接受的,也是可以被克服和忽略的.     

基于新理念的公路交通安全设施景观化设计思路

为提高我国公路交通安全设施的景观效果,在大量搜集、分析国内外交通安全设施实施效果图例的基础上,提出公路交通安全设施自然化、乡土化和隐蔽化的景观化设计新理念,在此理念的指导下,以标志和护栏作为主要研究对象,用实施效果图片为例分别对标志版面和支撑结构设计思路以及缆索护栏、混凝土护栏、波形梁护栏、钢木护栏和桥梁护栏设计思路进行探讨,分析的结果有助于提高我国公路交通安全设施的景观化设计水平.