详情

原文传递薄壁+混凝土组合式路侧半刚性护栏防护能力研究

论文题名：	薄壁+混凝土组合式路侧半刚性护栏防护能力研究
关键词：	道路安全;组合式护栏;薄壁立柱;混凝土;防护性能
摘要：	随着我国交通建设的快速发展，道路安全需求也在不断提高，有关道路安全设施的研究逐渐增加。路侧护栏作为道路安全设施的重要组成部分，是道路安全的最后一道屏障，其安全性设计至关重要。波形梁护栏作为公路护栏的常见形式，是护栏安全性研究的重要对象，然而目前相关安全性研究主要是通过改造波形梁护栏结构尺寸以及结构形式，这会导致钢材用量增大，不符合当前工程绿色建设发展的理念。因此本文提出薄壁立柱加混凝土的新型组合式护栏，即在降低立柱厚度的情况下，用混凝土与立柱结合的方式提高波形梁护栏相应的防护能力，这对于提升便捷施工技术、绿色工程建设，都有一定的理论和研究的意义。同时为了进一步验证该组合式护栏方案的适用性，对 SB级和 A级波形梁护栏进行了相应的组合式方案改造设计，分别与传统的波形梁护栏结构形式进行防护能力的对比分析，具体研究工作内容如下：　　首先，通过国内外文献研究，对波形梁护栏的研究方法、结构类型以及设置要求进行概括，并对护栏-车辆碰撞有限元理论进行分析，阐述了汽车-护栏模型参数设置要点。　　然后对1.5t小型客车、10t中型客车和10t中型货车三种车型进行正碰仿真研究，验证车辆模型的准确性，并通过实车碰撞报告数据，与所建立的护栏-碰撞耦合模型进行对比，验证耦合模型仿真计算结果的准确性。　　为了验证薄壁立柱加混凝土改造方案设计在不同等级的防护性能，将 A级波形梁组合式改造护栏、SB级波形梁组合式改造护栏分别与相应的标准护栏进行防护性能的对比研究，从车辆行驶过程、车辆行驶轨迹、重心抬高值、车辆外倾值、护栏横向位移、碰撞力以及小车的重心速度和加速度指标进行详细分析，具体分析结论如下：　　（1）A级波形梁组合式改造护栏能够将三种车辆顺利导出，满足公路护栏安全性能评价标准（JTG B05-01—2013）的要求，小车、客车和货车各项安全指标都有所改善，货车外倾值及重心抬升值明显降低，客车的护栏系统吸收能量增幅明显，车辆碰撞受损程度更轻，组合式改造护栏的安全性比 A级波形梁标准护栏更强。（2）SB级组合式改造护栏的三种车型的碰撞过程都满足阻挡、导向、缓冲功能（公路护栏安全性能评价标准规定）。其中货车外倾值及抬升值大幅度降低，货车护栏系统能量吸收值增幅明显，小车的重心速度有所降低，SB级波形梁组合式改造方案设计能够有效的抑制货车倾覆，提高小型客车乘员的安全性，改造护栏相比于标准护栏的安全性能更强。（3）薄壁立柱加混凝土改造方案设计能够有效的提高 A级和 SB级波形梁护栏的防护能力，组合式改造方案具有一定的适用性，能够很好的应用于实际工程中波形梁防护能力改造设计。
作者：	张坤
专业：	交通运输工程
导师：	孟云伟
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2023