运营桥梁防撞护栏承载能力验算评估存在的问题及新的计算方法初探

我国公路交通安全设施设计系列规范有关公路桥梁防撞护栏的防撞性能验算方式中,针对护栏本身的强度采用基于能量法的塑性变形屈服线理论,而对护栏与梁板悬臂的连接强度,则引入了能力保护构件的设计理论。将该计算理论评估运营桥梁性能,特别是修建年代较早的桥梁护栏体系的承载能力评价,适用性并不强,难以对结构体系的承载能力进行准确评估。在深入分析现行规范计算理论的基础上,针对旧桥评估分析中存在的问题,改进了相关评估思路,提出了“削弱截面法”的计算评估方法,使其对旧桥防撞护栏的承载能力评估更加准确。     

基于屈服线理论的组合式防撞护栏设计方法

在分析了各种类防撞护栏的优缺点的基础上,结合城市桥梁的特点以及景观需求,同时考虑护栏的防护等级,建议城市跨线桥梁的防撞护栏采用组合式护栏。针对某城市跨线桥的防撞护栏设计,按照规范要求,应用屈服线理论对组合式护栏的防撞能力进行验算,由验算结果可知,该类型组合式护栏强度满足受力要求,且具有一定的推广价值。     

基于新规范的桥梁防撞护栏设计

依据新规范,对城市高架桥梁上使用的Am级金属梁柱式护栏、SA级组合式护栏进行设计。首先从景观性、防倾覆角度对护栏构件尺寸进行设计,再利用屈服线理论对护栏防撞承载能力进行验算,并对组合式护栏的混凝土部分配筋进行了优化。结果表明,新设计的护栏满足景观及防撞需求,具有较好的经济效益。     

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。     

某上跨铁路立交桥防撞护栏维修加固设计

随着时间的推移,较早修建的公路上跨铁路立交桥的防撞护栏已出现损坏;同时现行规范对交通安全要求的提高,既有防撞护栏已不满足现行规范要求,亟需对立交桥防撞护栏进行维修加固。维修加固过程中为保证桥下既有铁路的运营安全,需对防撞护栏进行专项的维修加固设计,从防撞护栏结构本身及维修加固防撞护栏施工时采用的挂篮支撑防护体系进行了详细的检算和设计。该维修加固设计已顺利实施,并保证了桥下既有铁路的运营安全。     

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...     

桥梁砼护栏直立式接高改造设计与碰撞分析

随着新规范的颁布和实施,很多在用桥梁护栏防护等级严重不足。为提高在用桥梁护栏的防护能力,并考虑护栏改造的施工方便性和经济性,文中提出一种基于原护栏保留利用的直立式接高改造方案,通过理论分析对新旧护栏连接、护栏构件强度、桥面板锚固性能进行验算,并通过加强铺装层横向钢筋解决大翼缘桥面板锚固不足的问题;建立有限元仿真模型,进一步优化改造方案,并通过实车碰撞试验对护栏防护性能进行验证,结果表明,改造后护栏的阻挡功能、缓冲功能、导向功能等安全性能指标均满足JTG B05-01-2013《公路护栏安全性能评价标准》的要求,防护等级达到SS级。     

特高等级混凝土桥梁护栏设计研究

为了提高混凝土桥梁护栏的安全防护能力,按照《公路护栏安全性能评价标准》中最高防护等级要求设计特高等级混凝土桥梁护栏。采用屈服线理论分析方法校核所设计护栏的配筋强度;采用经试验验证的高精度计算机仿真模型模拟评价标准要求的四种车型碰撞护栏的过程,进行特高等级混凝土桥梁护栏的安全性能评估。理论计算结果显示设计配筋强度满足碰撞力的承载要求;仿真结果显示设计护栏的阻挡功能、缓冲功能、导向功能均满足标准要求。设计研究得到的特高等级混凝土桥梁护栏安全防护性能可靠,可为公路桥梁提供有效的安全防护。     

城区高速公路扩建工程中央分隔带护栏研究

以水官高速公路扩建工程中央分隔带护栏改造设计为例,采用理论分析和方案对比相结合的方式,对城区高速公路扩建工程中央分隔带护栏防撞等级确定及型式选择方法进行研究。结果表明:中央分隔带护栏改造设计应结合规范要求和项目实际需求,分别确定路基段、桥梁段护栏防撞等级;应从景观效果、经济性、养护难度、绿化空间等多方面进行比选,确定最优的护栏型式。     

桥梁防撞护栏创新设计研究

本文利用高性能计算机群完成了桥梁防撞护栏创新设计的模拟碰撞研究,对其护栏设计进行优化比选,最终优化方案达到了PL3级防撞性能,所完成的新型桥梁防撞护栏已经在南京至太仓高速公路(南京至常州段)得以运用,取得了良好的效果。     

单坡面混凝土桥梁中分带护栏安全性能分析

为将单坡面混凝土路基段中分带护栏应用于桥梁上,给出设计方案,运用计算机仿真和实车碰撞试验相结合的方法对其安全防护性能进行分析。结果表明,桥梁段中分带护栏防撞性能高于经试验验证的路基段护栏,各项指标满足评价标准要求,防撞能力达到SAm级400 kJ以上,同时桥梁段护栏对基础嵌固依赖性小,更加可靠。可见桥梁段单坡面护栏满足安全防护需求,可以在实际工程中应用。     

崖门大桥钢防撞栏设计浅谈

国内桥梁的桥侧防撞措施多以新泽西型钢筋混凝土墙式防撞栏为主，崖门大桥则参考了国内外规范及国内桥梁的已有经验，采用了较先进的钢防撞栏桥梁护栏形式。提出其设计过程中的要点，以供其它大跨径桥梁设计时参考。     

钢-混组合梁桥面板-防撞护栏一体化钢模板设计分析

以嘉兴市市区快速路环线工程中某联钢-混组合梁桥施工时需要跨越某汽车4S店实例为背景,设计了桥面板-防撞护栏一体化钢模板,施工时先后作为桥面板和防撞护栏混凝土浇筑模板,可有效防止桥面坠物并保证施工安全。结合工程特点,对一体化钢模板进行了参数化设计,证实了该类型模板的适用性,得出了具有一定参考价值的结论。     

高度自适应护栏过渡段研究

针对桥梁护栏和路基段护栏的过渡问题,建立了护栏结构的有限元模型,并设计了一种过渡段结构形式,该过渡段具有高度自适应功能,有效避免路基沉降时护栏高度的不统一问题.采用计算机仿真方法对该过渡段设计方案进行了安全性能评价,评价结果表明:该过渡段形式的高度自适应功能可靠,且其防撞能力达到我国相关规范的A级要求.     

梁柱式钢结构桥梁护栏结构设计研究

针对迁曹高速公路基于人-车-桥综合防护需求,就新型梁柱式钢结构护栏进行结构设计研究,从防护等级及防护目标为出发点,对护栏碰撞承载力、护栏整体结构、横梁立柱特点、基础连接形式及碰撞过程中对桥梁安全的影响方面出发,利用屈服线理论计算方法对护栏结构进行安全性验算,应用计算机模拟技术对护栏进行静态、动态仿真分析,结果表明:该钢...     

GFRP筋混凝土护栏设计与安全性能分析

提出一种新型GFRP筋混凝土护栏,对护栏采用屈服线理论进行配筋计算,并采用经实车足尺碰撞试验校核的计算机仿真模型对其进行安全评估。结果表明:GFRP筋护栏对横向载荷的抗力大于标准值520 kN,满足强度要求;GFRP筋混凝土护栏可对小客车、大客车和大货车进行有效的防护,防撞等级达到SS级。     

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。     

高速公路桥梁防撞护栏施工新工艺

本文以重庆地区某高速公路桥梁防撞护栏的施工为例,介绍了在防撞护栏施工时,采用三角高强混凝土定位墙及水平垫块定位立模的新工艺,成功地解决了在防撞护栏施工中存在模板固定难、易跑模漏浆、水泥混凝土浇筑不密实、易出现蜂窝、麻面及气泡等质量缺陷,施工质量难于保证的技术难题。为今后防撞护栏的施工提供借鉴。     

基于计算机仿真的双层高架特大桥护栏研发

洛塘河双层高架特大桥为我国首座双层高架特大桥,需要设计一种高防撞等级桥梁护栏以满足其安全防护要求。结合现场交通条件调查和现行标准规范确定出护栏的碰撞条件和安全性能评价标准,综合考虑安全防护、景观以及经济性等因素,提出一种上部采用耐冲击钢材、下部采用钢筋混凝土墙体的组合式桥梁护栏,采用经过实车足尺碰撞试验校核的计算机仿真模型对护栏结构进行安全性能评价,分析结果表明,新型护栏可对碰撞能量520kJ的大客车、碰撞能量650kJ的整体式大货车以及碰撞能量894kJ的拖挂式货车均进行有效防护。护栏各项性能指标均满足评价标准要求,碰撞能量高于现行标准要求。     

基于过载保护功能的桥梁SS级型钢护栏结构研究

为避免超过护栏防护条件下碰撞荷载对钢梁桥主体结构造成损坏,实现桥梁护栏过载保护功能,通过理论计算、计算机仿真及实车足尺碰撞试验等方法,突破传统的护栏立柱与基础刚性连接模式,创新性地采取了立柱与基座铰接的方式,当碰撞荷载超过护栏防护能力时,护栏通过立柱旋转卸载,避免将过载力传给桥面板,实现对桥梁的过载保护。