详情

原文传递小交通量山区农村公路钢筋——混凝土立柱路侧拦挡体系研究

论文题名：	小交通量山区农村公路钢筋——混凝土立柱路侧拦挡体系研究
关键词：	山区农村公路;钢筋-混凝土立柱;路侧拦挡体系
摘要：	近年来国家对农村公路的建设越来越重视，农村的交通运输网也因此得到了飞速发展。山区农村道路急弯、陡坡等危险路段较多，容易发生交通事故。同时我国对于农村公路部分投资较少，资金有限，使用现有波形梁护栏等防护设施造价高，使得部分山区农村公路防护设施严重不足，增加了农村公路的交通安全隐患。　　为解决山区农村公路投资少、安全隐患大与现有防护设施造价高、投资大的矛盾，本次论文开展了新型小交通量山区农村公路路侧拦挡体系研究，取得了以下成果：　　①分析总结了小交通量山区农村公路的交通组成以及交通特征，同时对小交通量山区农村公路防护设施设立的标准以及现有的农村公路路侧防护设施进行说明并分析实际使用中的不足。基于山区农村公路造价低、交通量小的特点，以及现有的路侧防护设施造价较高且后期维护成本高提出了钢筋-混凝土立柱路侧拦挡体系。　　②根据规范中对波形梁护栏、缆索护栏以及示警桩的要求在4m和6m间距的混凝土立柱中间以192mm为间距加入2-4根直径为20mm或32mm的HRB400钢筋形成钢筋-混凝土立柱路侧拦挡体系。这种拦挡体系在具有视线诱导设施功能的同时还能提供一定的拦挡作用。对本文选用的小汽车模型进行正面碰撞验证了其是符合模拟要求的。使用HyperMesh软件对钢筋-混凝土立柱路侧拦挡体系进行有限元建模，再根据现有规范对路侧二级防护等级护栏的实车足尺碰撞试验的要求，将小汽车的碰撞角度设置为20°，碰撞速度设置为60km/h，并将小汽车与钢筋-混凝土立柱路侧拦挡体系耦合为“汽车与钢筋-混凝土立柱拦挡体系”碰撞系统。　　③使用LS-DYNA对不同混凝土立柱间距以及不同数量、不同直径的横向钢筋的拦挡体系模型进行求解；使用LS-PrePost进行后处理，并根据现有标准确定钢筋-混凝土立柱路侧拦挡体系的安全评价指标。通过对车辆与拦挡体系碰撞后车辆的行驶状态、纵横向10ms间隔最大平均加速度以及拦挡体系的最大变形量等指标验证了4m混凝土立柱间距，横向钢筋为3根或4根的直径20mm和32mm以及6m混凝土立柱间距，横向钢筋为3根或4根的直径20mm和32mm的钢筋-混凝土立柱路侧拦挡体系满足二级防护护栏的标准。同时表明新型钢筋-混凝土立柱路侧拦挡体系与传统拦挡结构相比具有更好的防护性能。　　④通过对不同拦挡体系的结构评价以及建设成本比较验证了本文的钢筋-混凝土立柱路侧拦挡体系适用于小交通量山区农村公路，并提出不同结构的拦挡体系的适用路段建议。　　本文的研究成果对小交通量山区农村公路路侧拦挡设施的设立提供了理论依据，并对如何设立经济且实用的山区农村公路拦挡体系及其衍生结构提供一定的参考价值，具有较为重要的工程价值。
作者：	冯玥
专业：	交通运输工程;道路与铁道工程
导师：	杨锡武
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2022