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桥面双重高消能防撞护栏性能研究
| 论文题名： | 桥面双重高消能防撞护栏性能研究 |
| 关键词： | 公路桥梁;梁柱式护栏;双重消能;防撞性能;仿真试验 |
| 摘要： | 随着我国经济水平的蓬勃发展和国家对建设交通强国的重视，我国的公路建设也逐渐完善。公路中桥梁因为其具有高程大、跨越水源和其他道路的特点，一旦车辆在桥梁上行驶时失控驶出将会产生较为严重的事故，因此桥梁护栏作为桥梁交通事故的最后一道防线，应在能保证车辆不会驶出的前提下尽可能的减小车辆的损伤。 本文针对现有公路桥梁梁柱式护栏存在消能效果不佳、自身强度过高造成车辆或桥梁结构损伤以及初始安装和后期维护不便的缺陷，设计了一种新型的梁柱式护栏立柱的结构形式。该立柱结构形式取消了传统立柱与底板固定连接的方式，采用铰接的方式将二者进行连接，并在立柱下方放置弹簧，使得护栏整体在受到失控车辆冲击时能起到消能缓冲的作用。同时选取了两种不同截面形式的横梁用于后续分析横梁的吸能效果，因此横梁和立柱两者使得护栏达到双重消能的效果。 对设计的新型护栏立柱进行了冲击试验与有限元模拟，通过对试验中加载方案的更改，采集不同高度释放的摆锤冲击作用测得该立柱在受到不同冲击力作用下立柱测点位移情况、摆锤速度变化以及立柱测点应变，将试验结果与有限元模型分析的结果进行对比，验证了有限元模型建立的准确性和及其结果的可靠性。 通过18t的大型客车与不同立柱结构形式以及横梁截面形式的碰撞仿真试验，得出在横梁截面形式不变的情况下，采用弹簧立柱的护栏相对采用普通立柱的护栏具有更高的系统总内能和护栏吸收能量；在立柱结构形式不变的情况下，采用组合截面形式的护栏相对采用矩形截面形式的护栏不仅具有更高的系统总内能和护栏吸收能量，而且还有着更高的护栏内能占比。因此弹簧立柱的立柱结构形式和组合横梁的横梁截面形式对比试验中其他几组护栏形式的组合具有更好的消能效果。之后选用规范中对SS级护栏要求的三个碰撞车型与该护栏进行碰撞仿真试验，验证了弹簧立柱和组合横梁的护栏形式有着双重消能的效果，同时还满足SS级护栏的各项防护要求。 |
| 作者： | 刘涛 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 邓华;黄海东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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