高速公路双条半刚性护栏结构设计

针对我国高速公路护栏难以满足不同车型碰撞需求的问题,对高速公路护栏的结构及参数进行研究。采用能量守恒方法,建立车辆骑跨护栏事故数学模型,提出了双条半刚性护栏新型结构;采用均匀设计方法,对交通组成要素和车型外形参数进行分析,确定了双条半刚性护栏的有关参数。研究结果表明:该护栏可有效防止微型车下钻护栏和大型、重型车骑跨护栏等恶性交通事故的发生。     

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。     

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。     

桥梁钢护栏防撞性能有限元分析

梁柱式钢护栏作为一种半刚性护栏,具有一定的刚性和柔性,能依靠护栏的弯曲变形和张拉力来抵抗车辆的碰撞.为研究桥梁钢护栏的防撞性能,本文采用ABAQUS有限元分析软件对桥梁梁柱式钢护栏进行静力碰撞分析,研究了碰撞速度一定时,不同碰撞角度对碰撞性能的影响,结果表明在初始碰撞速度80 km/h不变的情况下,随着碰撞角度的增大,护栏的最大应力和最大位移都将增大,从而使护栏提前进入塑性阶段而屈服.     

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.     

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。     

刚性护栏的表面修饰设计

概述了刚性护栏表面修饰的主要做法和相关研究,阐述了其主要设计原则,并以F型砼护栏为例进行了说明。     

汽车与混凝土护栏碰撞事故分析及仿真研究

在分析了我国高速公路汽车护栏碰撞事故特点的基础上,对汽车与混凝土护栏的碰撞机理进行了分析,建立了汽车的有限元模型和混凝土护栏的多体模型,通过不同的碰撞初始条件对汽车与混凝土护栏碰撞进行了仿真研究,得出碰撞特性随着混凝土护栏参数的变化规律,并对碰撞时乘员头部和胸部所受的伤害进行了仿真分析,得出碰撞人的伤害特性．     

常用波形梁护栏端头碰撞分析

车辆碰撞圆头式和地锚式端头时会发生恶性事故,故建立车辆碰撞端头的有限元模型,从侧面和正面碰撞两个角度对端头进行安全评价,分析事故形态和原因,以为新型端头的开发研究提供建议。研究结果表明:正面碰撞圆头式端头时,会发生波形梁板刺穿车体的事故;正面碰撞地锚式端头时,会发生翻车甚至翻滚的事故;侧面碰撞圆头式端头时,会发生车辆冲开护栏的事故;侧面碰撞地锚式端头时,会发生车辆翻越护栏的事故。通过对事故形态的分析,得出圆头式端头面积小且不能移动是波形梁板插入车体的主要原因,立柱不可倒伏是车辆加速度超标的主要原因,端头锚固力不足是车辆冲开护栏的主要原因,车辆爬升地锚式端头是翻车的主要原因。建议开发的新型波形梁护栏端头,能够沿波形梁板移动,与端头连接的立柱可倒伏,同时新型端头能够为标准段提供足够的约束力。以此为基础开发的新型波形梁护栏端头已应用于实际工程。     

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,     

高速公路跨线桥防撞护栏碰撞试验条件及评价标准研究

基于中国交通规范、高速公路跨线桥交通事故的特征及高速公路跨线桥现有的安全问题,提出适合高速公路跨线桥的碰撞试验条件和评价标准.探讨了碰撞等级、碰撞车型、碰撞车辆的质量、碰撞速度及碰撞角度等试验条件的确定.根据跨线桥交通事故的特征和车辆乘员安全等要求,提出相关碰撞试验的评价标准,为开发跨线桥护栏和实车碰撞试验提供参考.     

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。     

滑动式交通防撞护栏的特点与作用机理

滑动式交通防撞护栏改变了传统护栏在汽车与之相撞时的受力方式,可以使汽车与护栏间的摩擦力趋近于零,使偏离正常车道与护栏相撞的车辆方向得到修正,以免汽车冲出护栏,迫使车辆驶回到正常的行驶车道上,特别适合高危路段的路侧防护。     

高速公路桥梁外侧防撞护栏创新设计

对宁常高速公路桥梁外侧防撞护栏设计展开研究,提出一种将新泽西混凝土护栏与梁柱式钢护栏进行组合的新型护栏。该新型护栏集合了新泽西护栏吸能好、结构强度高和梁柱式钢护栏通透性、景观协调性好的特点,兼顾了视觉效果和防撞能力,取得了较好的效果。最后对此护栏进行了安全评价与论证。     

不同车型与波形梁护栏数值碰撞的仿真模拟分析

为了检验不同波形梁护栏对于即将冲出路外的大客车的拦阻作用的有效性和阻拦效果较好的护栏对半挂车的阻拦效果,分别建立大客车、半挂车和波形梁护栏的有限元模型,在动力学范畴内利用计算机仿真软件完成大客车、半挂车与波形梁护栏的碰撞实验,并通过动力学计算软件LS—DYNA3D,在该软件环境下完成车辆一护栏之间的碰撞大变形计算。在得到试验结果后,用HyperView提取结果文件,观察车辆和护栏的变形、云图、瞬变以及速度衰减历程曲线。最后对得出的碰撞实验结果数据进行对比分析,以较为真实反应车辆和护栏碰撞的发生机理．并为弼f．有护栏提出政善提供依据．     

城市快速路桥梁护栏碰撞条件分析

结合依托工程,参考国内外相关标准,综合城市快速路桥梁交通流状况,按照规范要求分别确定出桥侧护栏和中分带护栏碰撞条件。经过研究确定:桥侧护栏防撞等级为SS级,防撞能量为520kJ,其碰撞试验条件组合为小型车采用1.5t小客车以100km/h的速度和20°的角度碰撞护栏、大型车采用18t大客车以80km/h的速度和20°的角度碰撞护栏;中分带护栏防撞等级为Am级,防撞能量为160kJ,其碰撞试验条件组合为小型车碰撞采用1.5t小客车以100km/h的速度和20°的角度碰撞护栏、大型车碰撞采用10t大客车以60km/h的速度、20°的角度碰撞护栏。研究表明,基于该碰撞条件设计验证的护栏,能够有效防护失控车辆,降低事故发生的概率,减少事故造成的损失,提高城市道路交通安全水平。     

半刚性基层沥青路面中剪应力点位分布研究

为了深入研究半刚性基层沥青路面中剪应力点位的分布,通过建立沥青路面结构力学模型,分析半刚性基层沥青路面结构剪应力在不同层间接触条件下的分布规律,从中得出剪应力最大值对应的点位,然后研究车辆荷载、面层模量和厚度对其点位的影响。结果表明:在不同层间接触条件下,最大剪应力点位在轮胎中心点对应下距路表6cm深度处,由此提出在半刚性基层沥青路面结构及材料设计中对中面层应主要考虑其抗车辙性能。     

半刚性基层裂缝的防治技术

半刚性基层开裂是我国公路工程施工质量通病,需要重点关注并采取对策.针对半刚性基层裂缝问题,介绍了半刚性基层裂缝的主要类型及其成因,提出了半刚性基层裂缝的防治和控制措施,可为半刚性基层施工管理工作提供参考.