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可移动式车辆约束系统优化设计及标准研究
| 论文题名： | 可移动式车辆约束系统优化设计及标准研究 |
| 关键词： | 可移动护栏;防护性;公路环境;设计标准;车辆约束系统 |
| 摘要： | 为解决现有可移动式车辆约束系统（以下简称:可移动护栏）不能满足现有最新评价体系的防护要求这一核心问题，本文利用有限元数值分析及优化算法等技术手段以防护性为理念对适用于不同公路环境的三种可移动式护栏产品展开设计，并针对其中隔离护栏设计标准尚未标定的现状，对其进行了探索性研究。 首先，基于现行《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01-2013)和NCHRP Report350号文件，分别确定了适用于高速公路、城市快线公路的两款开口活动护栏以及适用于交通管制区域和“潮汐”车道的临时性隔离护栏的工况条件及评价指标。其次，分别对上述三种护栏展开结构设计。其中，两款活动护栏均采用简支梁受力系统，即:两侧防护结构首尾相连，将两端端部的锚固桩围在其形成的闭环框架内;隔离护栏则以钣金件焊接而成的支撑架为基础，以波形梁板为防护导向结构在外部形成包裹，并通过高强度膨胀螺栓实现护栏支撑骨架与地面的紧固。然后，分别建立三种汽车—护栏系统有限元模型，利用多目标参数优化等技术手段对上述三种护栏结构进行尺寸优化，分别确定了其最优参数组合。最后，对临时性隔离护栏的设计标准进行了探索研究，从试验条件、评价指标、设计选型等方面为可移动护栏标准的完善提供了一些建议与探讨依据。 本文研究得到了以下结果:(1)提出以防护性为可移动护栏的设计理念与要求，分别确定了三种可移动式护栏的评价指标与试验条件;(2)开发了一款适用于高速公路中央分隔带开口处的简支式活动护栏，并对其进行了尺寸参数的优化分析;(3)充分比较了城市快线公路（高架、环线）与高速公路行车环境的不同，开发了一款适用于城市内部快速化公路中分带开口处的单坡形活动护栏;(4)依据公路交通管制区域以及“潮汐”车道的行车环境，开发了一款临时性隔离护栏，并对其进行了优化;(5)明确了我国临时性隔离护栏产品在设计、选型、安装及试验阶段所需遵循的具有建议性的标准细则。 本课题的研究意义在于开发了成套的可移动护栏产品能够分别适用于高速公路和城市快线公路开口处以及公路施工道路和“潮汐”车道等管制区域，在兼顾其灵活性的基础上提高了防护性能，使其能满足现有法规标准的要求。同时，临时性隔离护栏的标准探索性研究也为后续可移动护栏法规的标定提供了可探讨性的建议与依据。 |
| 作者： | 李尽歆 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 雷正保;曹敦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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