G22青兰高速公路混凝土墙式防撞护栏施工技术和体会

高速公路行车速度快,车流量大,防撞护栏作为安全设施的组成部分对防止行车事故起着重要作用.公路防撞护栏按设置位置可分为路侧护栏和中央分隔带护栏.路侧护栏,是指设置于高速公路路肩上的护栏,目的是防止失控车辆越出路外,避免碰撞路边其它设施和车辆翻出路外;中央分隔带护栏,是指设置于公路中央分隔带内的护栏,目的是防止失控车辆穿越中央分隔带闯入对向车道.护栏按照其受力力学特性可分为刚性护栏,半刚性护栏和柔性护栏三种形式,主要阐述了高速公路混凝土墙式防撞护栏(刚性护栏)的施工技术和施工中的体会.     

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。     

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.     

加固的A级护栏与客车碰撞的仿真分析

由于道路逐年大中修,导致旧钢筋混凝土护栏的防护性能减弱,针对这一情况,对旧护栏进行合理的改造比安装新护栏更节省资源.主要研究了加固后的A级护栏安全性能,运用ANSYS Work-bench软件建立护栏与客车的有限元模型,并根据模拟仿真方案,控制仿真碰撞的参数,以规定的初速度和碰撞角度进行计算机仿真碰撞试验,得到x、y方...     

FRP-混凝土组合式护栏防护重型车辆撞击的能力

为提高低等级混凝土护栏防护重型车辆的能力,设计了3种不同构造形式的复合材料护板,分别设置在混凝土护栏表面形成组合式护栏。建立车-护栏精细化有限元模型,通过与实车碰撞试验结果对比,验证了有限元模型的可靠性。考虑撞击力、碰撞角度、车辆轨迹、货厢尾部抬高、车辆动态外倾值、车辆外倾角6个评价指标,对比分析了3种方案护栏的防车撞性能。结果表明,在整体式货车撞击下,3种方案护栏均能顺利引导车辆转向,不带阻坎的方案一的各主要指标均优于其他方案,防护能力最优;在拖挂式货车撞击下,方案一的护栏导向与阻挡性能依然良好,驶出角仅为0.75°;改造后的组合式护栏防护能量达到650 kJ,防护能力是改造前的4倍。     

基于LS-DYNA的车辆-护栏碰撞仿真模型

 针对车辆与护栏的实体碰撞试验难度大、经费高、周期长、数据不易获取的情况,基于LS-DYNA 有限元软件,在分析实际碰撞试验的基础上,建立了碰撞车辆仿真模型和护栏仿真模型,优化碰撞过程,最终形成了车辆-护栏碰撞仿真模型;同时,与实际试验数据进行对比,分析了误差形成原因。结果表明,仿真模型试验结果与实车试验结果基本一致,验证了仿真模型的正确性。     

基于计算机仿真的汽车与高速公路护栏碰撞事故的分析与研究

从高速公路交通事故的统计资料出发，分析了汽车与高速公路护栏事故在交通事故中的比例与发展趋势。通过计算机仿真的方法，研究了汽车与高速公路护栏碰撞过程的汽车与乘员的动态响应和护栏的特性。从提高汽车安全和改进护栏设计等方面，提出了改善高速公路交通安全的措施，指出了本领域的研究展望。     

集装箱汽车列车与桥梁护栏碰撞分析

采用PAM- CRASH软件 ,模拟集装箱汽车列车与桥梁护栏的碰撞过程 .对车辆的碰撞过程进行了描述 :车辆在碰撞过程中发生了二次碰撞并且有倾覆现象 ,最后车辆恢复正位 ,顺利沿护栏导出 ;通过改变护栏栏杆的尺寸和壁厚 ,评估了多种护栏的耐撞性并指导了护栏的设计 ;讨论了集装箱汽车列车鞍座结构的处理 ,提出了鞍座阻力矩的计算方法 .     

公路波形梁护栏抗撞防护特性及轻量化研究

高速公路护栏是公路交通安全中的关键因素。针对其抗撞防护特性和轻量化开展研究具有显著的社会效益和经济价值,目前已逐渐成为公路交通安全领域的研究热点。基于有限元仿真对公路波形梁护栏进行了性能分析及轻量化研究,选用轿车、SUV和小型客车3种车型,碰撞速度采用了60、80和100km/h,对Q235碳素钢护栏和Fe-0.1C-5Mn中锰钢护栏进行碰撞仿真分析。研究结果表明,碰撞过程中能量吸收曲线的变化规律与车辆结构、碰撞速度和车辆质量等因素有关。在多数碰撞情况下,中锰钢护栏的抗撞防护性明显优于Q235钢护栏,将A级波形防护栏材料由Q235钢改为中锰钢,梁板厚度可减少1.0mm,轻量化程度可达25%。     

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。     

基于冲击弹性波的公路护栏立柱埋深检测技术研究

根据我国道路交通安全现状,为准确、快速检测高速公路护栏立柱埋深,采用冲击弹性波方法,开发了无损检测技术与设备,已在部分工程测试中成功应用。     

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.     

基于正交试验与Hypermesh/Ls-Dyna的栽石拦挡方案优化设计

为提升农村公路上应用较为普遍的栽石拦挡的安全性能。应用正交试验的方法,设计了三因素两水平的三种不同的栽石拦挡布置方案。基于Hypermesh/LS-DYNA软件环境和最新的JTG B05-01—2013《公路护栏安全性能评价标准》进行三种方案的计算机仿真碰撞试验,根据试验结果来评价三种方案安全性能的优劣,从而得到最佳的栽石拦挡布置方案。正交试验结果表明:栽石拦挡方案一安全性能不满足规范要求,栽石拦挡方案二与方案三的防护等级能达到C级;其中方案二的安全性能最佳。     

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。     

新型铝合金防撞护栏安全性对比研究

为满足城市桥梁维修加固的美观与可持续发展需求,新型铝合金防撞护栏成为一种新颖形式,为保证其具备足够的安全性能,需对其安全性能进行综合评价。本文以某实际工程为背景,以原传统型钢护栏为基础,提出了采用不同立柱间距的两种新型铝合金防撞护栏方案,通过理论分析、数值模拟相结合的方法对栏杆、立柱及基础螺栓在汽车碰撞荷载下的承载能力、使用性能进行了综合评价。研究结论表明：1m立柱间距的新型铝合金护栏可以替代传统的型钢结构护栏,具有安全性保障。可见本文研究成果可为铝合金安全护栏的推广应用提供技术支持。     

城市桥梁新型铝合金防撞护栏安全性

为满足城市景观的需要,同时适应可持续发展趋势,采用新型铝合金防撞护栏替代传统型钢护栏,为了保证其具有良好的安全性能,需对其力学性能进行评价分析。以某实际工程为背景,提出了一种新型铝合金防撞护栏方案,通过理论分析与数值模拟相结合的方法对其在汽车碰撞作用下螺栓连接处的承载能力、栏杆及立柱的安全性能进行了综合分析。结果表明:对初步提出的铝合金护栏方案,可适当增大螺栓直径及法兰盘厚度,以保证其具有良好的安全性能;当车辆发生撞击时,改进后的护栏所承受的碰撞冲击力及变形均符合规范要求,因而可以应用到实际工程中。研究成果可为同类铝合金护栏的推广应用提供技术支持。     

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。     

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。     

地基中护栏立柱的有限元模型

描述了安装在地基里的护栏立柱实用的有限元模型。立柱一地基相互作用由一列非线性未耦合的弹簧建模。由非线性显示有限元程序LS-DYNA3D分析，通过用弹性摆撞击埋在地基里的立柱测试结果进行比较，结果表明．立柱一地基模型是有效的、切实可行的．并可应用在护栏模型里。     

钎焊-热轧法制备高速公路不锈钢复合护栏

针对当前高速公路热镀锌护栏存在的主要问题,提出采用不锈钢/碳钢复合板作为新型高速公路护栏材料.研究了钎焊-热轧法制备不锈钢复合护栏的工艺,技术路线为通过炉中钎焊实现不锈钢/碳钢的初结合,对钎焊复合板进行热轧进一步提高结合强度.研究结果表明:采用自制的Ag质量分数为15%的钎料可以实现不锈钢/碳钢有效的钎焊结合,钎焊温度720~730℃,钎焊时间3~4 min是较理想的工艺条件.对钎焊复合板热轧可以显著提高不锈钢/钎料界面的结合强度,压下率低于30%时,轧后钎料层未出现断裂、分层.热轧后,不锈钢复合护栏剪切强度可达338.4 MPa.