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土基对波形梁护栏安全性能影响的传真研究
| 论文题名： | 土基对波形梁护栏安全性能影响的传真研究 |
| 关键词： | 波形梁护栏;安全性能;土基;有限元方法 |
| 摘要： | 波形梁护栏是我国高速公路上广泛使用的一种道路安全防护设施。土基对护栏的安全性能有重要影响，当土基的性质满足不了相关要求时，护栏结构的整体刚度将降低，当受到车辆碰撞冲击时，其横向位移将增大，结果会使护栏的安全性能降低，因此，研究土基对护栏安全性能的影响具有重要的意义。 有限元方法是研究护栏安全性能的一种有效方法。本文首先对碰撞有限元的基本理论和相关算法作了简单阐述，包括求解控制方程、沙漏控制、时间积分和步长控制以及接触——碰撞算法等，通过对冲击载荷下波形横梁变形的模拟，讨论了碰撞模拟中参数的选取；文中介绍了岩土本构模型的相关理论和非线性有限元软件LS-DYNA中的岩土材料模型，对该软件中的78号材料模型进行了测试，使用Lagrange算法和多物质Euler算法对护栏圆形立柱的横向准静态加载进行了仿真，探讨了土基压实度对横向力的影响；针对目前圆形立柱与土基的相互作用缺乏有效的建模方法，在对圆形立柱与土基的相互作用进行模拟的前提下，提出了一种使用非线性弹簧单元来正确模拟圆形立柱与土基相互作用的方法，在此基础上建立了波形梁护栏的有限元模型，并对该模型的正确性进行了验证；最后，在车辆总质量为2000kg，碰撞角度为20°和碰撞速度为100km/h的条件下，研究了土基压实度对护栏安全性能的影响。 论文研究表明：当土基压实度较小时，护栏的横向位移主要受土基压实度影响，当土基压实度在96％以上时，护栏的横向位移主要受立柱失效的影响，横梁截面力的变化趋势与横向位移的变化趋势一致，本文所进行的研究工作对于波形梁护栏的安全性设计具有参考意义。 |
| 作者： | 胡高贤 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张维刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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