洞庭湖二桥护栏立柱的耐撞性拓扑优化和尺寸优化

为设计出防撞等级达到HA级(760kJ)的临湘至岳阳高速(简称"大岳高速")洞庭湖二桥桥梁钢护栏,文章基于耐撞性拓扑优化方法,对桥梁钢护栏立柱进行了拓扑优化分析,获取了矩形截面形式的桥梁钢护栏立柱拓扑构型,基于现行评价标准与正交试验设计方法,对矩形截面桥梁钢护栏立柱进行了优化设计,确定了厚度的最优参数组合;对最优参数组合的护栏立柱进行质量计算并运用4种车型进行验证分析,结果表明,碰撞仿真计算所得车辆运行轨迹、车体加速度等护栏安全评价指标满足安全性能评价标准要求。     

岳阳洞庭湖二桥钢护栏优化设计

为获得满足碰撞等级为HA级的桥梁钢护栏,对立柱初始构型进行了尺寸优化设计。首先,根据最新护栏安全性能评价标准,建立1.5t小车、25t客车、40t货车以及55t鞍车与护栏碰撞有限元模型;然后,参考护栏评价标准确定正交试验评价指标,并对护栏立柱各参数进行了单因素试验分析,确定截面各因素优化设计试验范围和水平数;再选用L16(45)正交实验表安排仿真试验,分别对仿真数据结果进行极差分析和方差分析,获得了最优立柱截面尺寸;最后,用4种车型对优化后护栏结构进行了仿真验证。研究结果表明,优化后护栏结构的防撞等级达到HA级,安全性能满足评价标准的要求。     

一种新型装配式桥梁人-车隔离防撞护栏

近年来,由于失控机动车坠桥事故频发,对人民生命财产安全带来了一系列重大损失。基于此,迫切需要切实采取可行的措施来提高桥梁防撞护栏的防护性能,从而有效控制该类事故的发生风险和降低其后果。为此,本文首次提出了一种新型桥梁人车隔离防撞护栏,采用倒U形的截面形式并将锚固座与混凝土路缘石连接成为整体。通过精细化有限元模型对新型防撞护栏的力学性能进行了探讨。研究结果表明：在标准碰撞荷载作用下,两类护栏均满足规范要求,且新型护栏最大变形值仅为传统护栏的52%,达到最大位移值时,新型护栏的极限承载力相较于传统护栏提升了约58%,此时螺栓应力与变形分别为传统护栏的48%与70%,证明新型护栏在充分发挥圬工自重对车辆冲击的抑制作用和锚固螺栓的抗剪性能的同时,倒U形截面可大幅增加护栏的横向刚度,相比于传统护栏防撞性能有明显提升。此外,装配式的设计可有效减小施工和维护成本,为大量桥梁防撞护栏的设计和施工提供了新的解决方案。     

农村公路生命防护工程低成本柔性护栏研究

为设计出一种适用于中国农村公路的低成本柔性护栏,文章针对农村公路路侧防撞设施安全隐患较多的现状,以国家相关标准为设计依据,运用有限元数值分析方法,建立汽车-护栏有限元碰撞分析模型;并利用正交试验设计方法对缠绕挂接式柔性护栏进行尺寸优化设计,得到柔性护栏的最优尺寸组合为立柱间距3 500mm、立柱截面尺寸95mm×45mm、立柱壁厚3mm;对最优尺寸进行安全性验证和经济性分析得出:小型客车质心最大加速度为11.4g,中型客车和中型货车的横向动态最大偏移量分别为910、814mm,护栏安全性良好;优化后的柔性护栏造价约100元/m,经济性良好,适合在农村公路生命防护工程中推广应用。     

Am级中央分隔带柔性护栏耐撞性拓扑优化设计

为了设计出一套满足Am级防撞等级的新型中央分隔带柔性护栏,根据国内现有的评价标准,首先基于动态显式有限元方法建立并验证汽车-护栏有限元模型;然后结合元胞自动机的拓扑优化方法以立柱为设计域进行了不同工况下的拓扑优化分析,并提取了"叶片型"立柱拓扑构型;再运用正交试验方法对影响护栏性能的4个设计变量进行研究,获得中央分隔带柔性护栏立柱的最佳尺寸参数;最后对其进行验证分析。分析结果表明,3种法规规定的车型与护栏碰撞过程中,护栏的最大横向偏移量均小于评价标准规定的1000mm,车体的最大加速度均小于评价标准规定的20g,满足了碰撞安全性能评价标准要求,故得到的"叶片型"截面立柱能够实现Am级防护能力。     

单波梁钢护栏创新设计与应用

针对目前路桥护栏防撞能力低、缓冲与导向功能差且外形不美观的缺陷,提出了一种新型的单波梁钢护栏设计结构,该护栏的横梁是由横截面呈弧形的护栏板本体和轴向对称地分布在护栏板本体的上下边缘、且形状相同的两个聚能环管中管结构组成.通过试验和应用验证了该护栏具有防撞能力高、缓冲与导向功能好的特点,能够提高公路与城市道路工程的整体安全防护能力和景观设置水平.     

高速公路半刚性护栏静态缩比试验研究

对波形梁（Ｗ形截面）半刚性护栏实物材料和缩比模型材料进行静态范围内的拉伸及四点弯曲试验;研究了静载下两种材料的本构关系,考察了它们的应变率敏感性。试验结果表明材料对应变率不甚敏感。通过对护栏缩比模型进行三点弯曲试验研究,考虑了不同支座条件对变形和能量吸收的影响,归纳了失效试件的变形种类并计算了相应的变形能。最后得到缩比护栏结构的能量吸收特性在垫支座和边支座下分别呈线性和幂曲线关系。     

刚性护栏在事故碰撞中的冲击力计算

对刚性护栏在事故碰撞中的冲击力计算该方法进行了讨论和简要的评论。对将汽车和护栏作为连续系统的动力模型作出了修正。采用该修正模型,研究了刚性护栏在汽车撞击作用下的动力响应,并分析和讨论了冲击角度、冲击速度、冲击质量,以及回弹刚度等因素对冲击力的影响。     

高速公路中间带护栏碰撞仿真实验

针对高速公路中间带护栏安全性难以评估及实车碰撞护栏存在危险性等问题,提出了基于计算机仿真的高速公路中间带护栏碰撞安全性评估方法.建立了汽车模型、护栏模型、路缘石模型和碰撞模型,进行了多角度、不同速度和有无路缘石情况下的汽车碰撞仿真实验,并对碰撞数据进行了分析.结果表明:通过仿真实验可获得各种情况下汽车碰撞护栏的实验数据,为进行护栏安全性评估提供了依据;该方法具有参数容易修改、数据表达直观、实验速度快和节省费用等优点.     

基于数值模拟的半刚性护栏性能优化

ANSYS/LS-DYNA数值模拟的计算结果表明,按规范设计的波形梁Ⅰ型（WBSGⅠ）护栏在车辆与刚性护栏的碰撞过程中,不能满足承载力要求,导向性差,有可能发生车辆越出护栏的坠车事故.参考东海大桥的护栏设计标准（TBSG）,对规范中护栏各部件的设计参数做出调整,设计出波形梁Ⅱ型（WBSGⅡ）护栏.模拟结果表明,该护栏提高了护栏的安全性和车辆导向性.计算结果可为实车试验和工程实际应用提供参考依据.     

基于混凝土材料的护栏产品设计研究

为解决混凝土材料在现代公共设施中的应用,拓展混凝土材料的应用范围和实现公共设施的生产的生态化,在分析了混凝土材料的特性及其成型方法后,提出混凝土护栏产品可通过模块化、景观化的设计形式。结合设计工程实践案例,从产品的设计定位、结构构造、施工安装等方面,阐述混凝土景观护栏产品的加工方式、材料组合、造型等方面的应用方法,为混凝土应用于公共设施设计提供参考。     

道路复合材料防撞护栏研究进展

防撞护栏在事故发生时是一种能有效减小伤亡的安全措施.本文主要介绍了道路护栏的分类及防撞作用机理,同时分析了几种常见的复合材料护栏(玻璃钢护栏、PVC护栏、PP护栏、PE护栏)的研究现状,技术性能及应用特点,推测了今后道路防撞护栏的发展方向.     

公路波形梁钢护栏施工中注意的问题

2004年,交通部在全国国道、省道干线公路和重要县道公路上开展了以"消除隐患,珍视生命"为主题的"安全保障工程"。公路安全保障工程是对影响行车安全的急弯、陡坡、连续下坡、路侧险要、桥头(宽路窄桥、弯路直桥等)、隧道、平交叉口、路面抗滑能力不足、路面标志标线等影响行车安全路段采用交通工程及交通标志等措施进行综合整治,以起到公路行车被动安全防护和主动引导警示目的的专项工程。护栏作为保障安全的基本设施,在保护居民财产、人身安全的方面有着很重要的作用。下文将就公路的波形梁钢护栏施工工艺进行阐述。     

钢背竹景观护栏结构设计与试验研究

竹材具有生长周期短、产量高、比强度大、环保及可再生等特点,可作为景观护栏构件的优质材料。竹材胶合板作为竹材的主要加工成品,易于切割和组装,是景观护栏优选的型材。竹材胶合板比强度较高,但其抗拉强度和延伸率较低,不宜作为单独的承力构件。通过将竹材胶合板与型钢构件按一定方式组合和优化,设计完成了一种钢背竹景观护栏,并对该护栏进行了B级碰撞条件下的安全性能评价。结果表明,钢背竹景观护栏具有良好的阻挡功能、导向功能和缓冲功能,符合评价标准要求。     

高速公路中央分隔带组合式护栏方案研究

针对国内某高速中央分隔带护栏升级改造问题,提出了中央隔离带组合式护栏方案,建立了组合式护栏的三维汽车—护栏碰撞仿真模型,并针对不同的护栏立柱间距进行了汽车碰撞仿真模拟研究。结果表明,利用中央隔离带旧护栏改造为组合式护栏满足规范要求,可以有效地降低成本,为高速公路中央分隔带护栏改造提供依据。     

刚性护栏及半刚性护栏与车辆碰撞的安全性模拟分析

为了明确刚性护栏与半刚性护栏的安全性能及适用性,基于动态显示有限元法建立了车辆碰撞护栏模型,对我国高速公路常用的刚性护栏和半刚性护栏的安全性进行了模拟分析,计算了不同质量的车辆与护栏碰撞时的护栏变形、车辆质心加速度及车辆轨迹.模拟结果表明,刚性护栏具有抗冲击性强的优势,但驾乘人员所承受的冲击力较大,且车辆导向性较差;半刚性护栏具有较好的车辆导向性,对驾乘人员也有一定的保护作用,但抗大型车辆的冲击性能较差.建议在选择护栏时,应当根据这2种护栏各自的优缺点,结合路段的地形、交通组成情况进行选用.此外,为了提高护栏的安全性能,需增加半刚性护栏的波形板厚度,而对于刚性护栏,需要在其表面上安装一层弹性材料.     

收费站车辆安全防护体系设计与实验研究

针对收费站频发车辆撞击收费亭伤人和撞击水泥岛头侧翻造成严重交通事故的现实,提出了缓冲护栏和单波梁防撞垫等新型安全设施的设计理念,并将单波梁防撞垫、水泥岛头、缓冲护栏和防撞柱合理布局组成了收费站交通安全防护体系.经过实车碰撞实验,验证了产品的可靠性和设计的可行性.     

三跨与单跨护栏系统的抗冲击性能比较

为了解波形梁护栏系统的冲击响应及各跨之间的相互作用对护栏系统变形和受力的影响,设计和实施了半刚性三跨缩比护栏系统冲击试验,各试件尺寸与实际尺寸的缩比比例为1 ：3．75,对三跨护栏系统与单跨护栏系统的变形、冲击力、速度、能量吸收等特性进行了比较,计算各部件对护栏系统能量吸收的贡献。结果表明：三跨护栏系统吸收了较多的能量,整体的能量吸收更加均匀、合理、试验方法和所得结论为进一步开展工程护栏的优化设计奠定了基础。     

CE-1型新型海上自动充气式救生衣新闻发布会在北京召开

12月8日下午,CE-1型新型海上自动充气式救生衣新闻发布会在北京饭店贵宾楼宴会大厅举行。该产品是由凯利公司投资引用我院的专利技术,并在我院技术人员的配合下加以进一步完善,由秦皇岛凯利救生设备器材厂生产的。该产品通过中华人民共和国交通部船舶救生设备质量监督检验测试中心检验,全部达到了SOLAS公约、海大决议A521(13)有关要     

方形与圆形钢管梁半刚性护栏防撞性能对比分析

根据几何等效原理,分别建立了方形和圆形钢管梁半刚性护栏,采用显式非线性有限元分析方法,模拟了汽车碰撞两种钢管梁半刚性护栏的动态响应,对比研究了碰撞过程中两种护栏的最大应力、横向位移和护栏系统及其各部件的吸能特性。结果表明,两种护栏形式都有较好的防护作用,方形钢管梁半刚性护栏的最大位移和最大Mises应力较圆形钢管梁半刚性护栏小,但其变形吸能效果明显比圆形钢管梁半刚性护栏的吸能效果差。