消能设施

要减轻路侧设施构造物对失控车辆和乘客的伤害，首先需要确定失控车辆在与路侧设施构造物发生碰撞前后速度变化的范围。根据美国多年的试验研究发现：失控车辆在碰撞前车速在30～100km/h的情况下，碰撞后的车速降低值为11～18km，乘客不会受到严重的伤害，因此，美国将上述车辆速度的变化范围确定为保障失控车辆内乘客安全的阈值。将研究成果作为判断路侧设施构造物解体消能设计的标准，并据此制定了关于解体消能装置的实验测试和评价标准。

解体消能装置的结构要求具有较大的抗弯强度；能够承受冰和风的荷载；满足支撑固定物的要求。其次，要求解体消能装置具有较小的抗剪强度，在遇到外力碰撞时，会发生预期的滑动或折断现象。

0世纪70年代，美国道路工作者提出了“宽恕”设计理念。该思想产生的初衷是：作为道路使用者，在行车过程中发生驾驶过错是不可避免，然而，其发生的驾驶过错不应以其生命作为代价，应该为驾驶员行车过错提供宽容的空间与措施，最终实现拯救用路者的生命或减轻受伤的程度。该理念经过道路工作者30十余年的研究与实践，逐步完善成为美国道路设计规范的一个构成部分——《道路路侧安全设计指南》。该指南的主要指导原则是：当用路者出现驶离行车道的过错时，借助路侧安全措施的设计来减轻交通事故的严重性与用路者受伤的程度。

（1）通过水跃消除多余动能的水跃消能工，又称底流消能工。

（2）利用泄水建筑物出口的挑流鼻坎将下泄急流抛向空中，然后落入下游河床水垫中来消除多余动能的挑流消能工。

（3）利用泄水建筑物出口的鼻坎将下泄急流的主流挑至水面，通过主流在表面扩散及底部旋滚和表面旋滚来消除多余动能的面流消能工。

（4）为提高消能效率，用于较低流速情况下的辅助消能工以及超空穴消能工、压力消能工、自由跌落式消能工等。

消能工的选型与建筑物的形式、枢纽布置、上下游水位、地形 、地质、运用要求等因素有关，对大中型和重要工程，还要进行水力模型试验。为了保证建筑物及枢纽正常运行，要求做到消能工本身不受空蚀（物体受到气体空泡流冲击后表面出现的变形和材料剥蚀现象）、磨蚀等损伤，下游岸坡稳定 ，河床不出现危害性冲刷。

消能墙是消能器的一种，由内钢板、外钢板和之间的阻尼材料组成。地震时，内外钢板之间发生相对运动，使钢板之间的阻尼材料耗散地震能量，达到消能减震的目的。