半刚性护栏简介
半刚性护栏是一种连续的梁柱结构。它是通过车辆与护栏间的摩擦、车辆与地面间的摩擦及车辆、土基和护栏本身产生一定量的弹、塑性变形(以护栏系统的变形为主)来吸收碰撞能量,延长碰撞过程的作用时间来降低车辆速度,并迫使失控车辆改变行驶方向,回复到正常的行驶方向,从而确保乘员安全和减少车辆损坏。
半刚性护栏主要设置在需要着重保护乘员安全的路段。梁柱式半刚性护栏按不同结构又可分为W型波形梁护栏、三波波形梁护栏、管梁护栏、箱梁护栏等数种。它们均具有一定的刚度和韧性,主要通过横梁、立柱和土基的变形吸收碰掩能最,损坏部件容易更换,具有一定的视线诱导作用,外形美观。从国内外实际应用情况看,波形梁护栏的应用最广泛。根据半刚性护栏的力学模式可分为强梁一强柱式护栏、强梁一弱柱式护栏、极强梁一弱柱式护栏、弱梁一强柱式护栏和弱梁一弱柱式护栏
虽然在国内众多学者的不懈努力下,我国公路防撞护栏在理论研究和实践上都取得了巨大的进步,但从整体水平上看,与国外先进水平相比仍然存在一定的差距。主要表现在以下方面:
(1)我国高速公路上虽然已经安装了各种结构形式的护栏,但其设计基本都是参照国外的有关标准和规范进行的,严重缺乏实验过程和技术数据,更没有自主知识产权,不利于我国道路安全水平的提高;
(2)各国交通环境条件及车型不尽相同,如前所述,在我国新的道路交通运输车辆构成形式下,防撞护栏的设计条件已经发生了巨大的改变,再沿用以前的标准来进行新形势下的护栏设计,将难以得到很好的防护效果。
可见,针对我国交通的具体情况,站在更高起点上研究开发具有自主知识产权的新型高速公路防撞护栏,对于提高我国道路交通安全、塑造道路交通安全新形象都具有重要意义。
鉴于以上所述,本文尝试开发了一种新型护栏防阻块结构,并获国家专利,在此基础上提出了一种具有高度自适应特征的半刚性护栏结构,新型护栏以防御重心较高的重型车辆为主,兼顾防御多种车型。
所以本文将围绕该新型防阻块结构及由其构成的高度自适应半刚性护栏开展以下两方面的研究:防阻块结构形式及尺寸参数的确定;高度自适应半刚性护栏碰撞性能的仿真研究与现有护栏形式碰撞性能的对比分析。
1、刚性垫层一般是C7.5-C10的混凝土捣成,它适用于薄而大的整体面层和块状面层;柔性垫层一般是用各种散材料,如砂、炉渣、碎石、灰土等加以压实而成,它适用于较厚的块状面层。2、刚性垫层和半刚性区别:...
刚性基层半刚性基层【semi-rigidtypebase】指的是用无机结合料稳定土铺筑的能结成板体并具有一定抗弯强度的基层。《道路工程术语标准》GBJ124-88
半刚性材料稳定路面具有稳定性好、抗冻性能强、结构本身自成板体等特点,但其耐磨性差,因此广泛用于修筑路面结构的基层和底基层。半刚性材料材料种类粒多,其物理、力学性质各有特点,使用时应根据结构要求、掺加剂...
基于ANSYS/LS-DYNA仿真平台,对车辆与半刚性护栏碰撞进行了数值模拟计算,对比分析了半刚性双波护栏和双条半刚性护栏在车辆运行轨迹、乘员安全性及护栏变形量3个方面的差异。研究结果表明:半刚性双波护栏容易造成某些车辆与其碰撞时发生下钻事故和骑跨事故;双条半刚性护栏可以有效防止此类事故的发生,并达到了车内乘员和车辆行驶的安全要求。
应用Newmark β法,对汽车碰撞半刚性护栏进行简化计算,解决碰撞过程中的非线性问题.分别对不考虑汽车转动和考虑汽车转动建立了简化模型,对汽车碰撞护栏进行时程分析.通过与LS-DYNA有限元模拟结果对比表明,考虑汽车转动的简化计算方法能较准确地对碰撞过程进行时程分析,帮助护栏设计人员更清楚了解碰撞过程和碰撞作用机理,有利于护栏的优化设计.
1.按护栏构造形式分类
(1)半刚性护栏。半刚性护栏是一种连续的梁柱结构。它是通过车辆与护栏间的摩擦、车辆与地面间的摩擦及车辆、土基和护栏本身产生一定量的弹、塑性变形(以护栏系统的变形为主)来吸收碰撞能量,延长碰撞过程的作用时间来降低车辆速度,并迫使失控车辆改变行驶方向,恢复到正常的行驶方向,从而确保乘员安全和减少车辆损坏。半刚性护栏主要设置在需要着重保护乘员安全的路段。
(2)刚性护栏。刚性护栏是一种基本不变形的护栏结构。对刚性护栏来说,是通过车轮转动角的改变,车体变位、变形和车辆与护栏、车辆与地面的摩擦来吸收碰撞能量。在碰撞过程中,车辆变形程度取决于其自身的刚度、碰撞能量和碰撞作用时间。当车辆的碰撞角度较大时,往往造成比较严重的后果。刚性护栏主要设置在需严格阻止车辆越出路外,以免引起二次事故的路段。
(3)柔性护栏。柔性护栏是一种具有较大缓冲能力的韧性护栏结构。缆索护栏是柔性护栏的主要代表形式,它是一种以数根施加初张力的缆索固定于立柱上而组成的结构,完全依靠缆索的拉应力来抵抗车辆的碰撞,吸收能量。
2.按护栏设置位置分类
(1)路侧护栏。路侧护栏是指设置在公路路肩(或边坡)上的护栏,用于防止失控车辆越出路外。碰撞路边障碍物和其他设施。
(2)中央分隔带护栏。中央分隔带护栏是指设置于道路中间在内的护栏,目的是防止失控车辆穿越中间带闯入对向车道,保护中问在内的构造物和其他设施。
(3)桥梁护栏。桥梁护栏是指设置在桥梁上的护栏,目的是防止失控车辆越出桥外,保护行人和非机动车辆。
(4)过渡段护栏。过渡段护栏是指在不同护栏断面结构形式之间平滑连接并进行刚度过渡的结构段。
(5)端部护栏。端部护栏是指在护栏开始端或结束端所设置的专门结构。
(6)防撞垫。防撞垫是通过吸能系统使正面、侧面碰撞的车辆平稳地停住或改变行驶方向,一般设置在互通立交出口三角区、未保护的桥墩、结构支撑柱和护栏端头。
。按其在公路中的纵向设置位置,可分为路基护栏和桥梁护栏;按其在公路中的横向设置位置,可分为路侧护栏和中央分隔带护栏;根据碰撞后的变形程度,可分为刚性护栏、半刚性护栏和柔性护栏。
设置于路基上的护栏。
波形梁护栏corrugated beam barrier是半刚性护栏的主要形式,它是一种以波纹状钢护栏板相互拼接并由主柱支撑的连续结构。它利用土基、立柱、横梁的变形来吸收碰撞能量,并迫使失控车辆改变方向,回复到正常的行驶方向,防止车辆冲出路外,以保护车辆和乘客,减少事故造成的损失。波形梁护栏钢柔相兼,具有较强的吸收碰撞能量的能力,具有较好的视线诱导功能,能与道路线形相协调,外形美观,可在小半径弯道上使用,损坏处容易更换。组合波形梁护栏可在窄中央分隔带上使用。对于车辆越出路(桥)外,有可能造成严重后果的区段,可选择加强波形梁护栏。
波形护栏实用新型涉及一种公路中央分隔带开口处用组合型波形板活动式钢护栏,该护栏由两片波形钢护栏板及两者之间固定夹放的两根立柱构成,两根立柱固定夹装在两片波形钢护栏板之间。在公路正常营运时,该护栏利用插拔立柱可方便地插入开口处预先设置的插拔孔内,起到隔离和防护作用,同时与公路外边上的护栏带相呼应,整齐划一,美观配套。车辆对其碰撞时,由于波形钢护栏板有良好的耐撞性能和吸收能量的作用,既不容易被撞毁,同时又可对车辆和司乘人员起到很好的保护作用。当路面维修或其它原因需要并通时,可方便地把开口处的各组护栏立柱拔出移走,开辟通道,便于车辆通行。