新型四级多功能型护栏实车足尺碰撞试验研究

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1、新型四级多功能型护栏实车足尺碰撞试验研究岳锐强李文张翔蔡顺江陈森云南武易高速公路建设指挥部北京中路安交通科技有限公司摘要：为了提高武易高速公路双向行驶匝道区域的行车安全性，针对目前应用于高速公路护栏的不足之处，提出了一种新型四级(SB)多功能型护栏，该护栏采用模块化设计，刚度合理，在车辆碰撞产生横向变形较小的条件下具有较好的缓冲吸能功能。为验证护栏是否满足《公路护栏安全性能评价标准》(JTGB05-01-2013)规定的四级(SB级，防护能量2280kJ)防护等级的要求，依据评价标准采用小型客车、中型客车、大型货车对护栏

2、进行了实车足尺碰撞试验,试验结果表明新型四级(SB)多功能型护栏满足评价标准要求，护栏最大横向动态变形值满足武易高速公路实际要求，可以应用于工程实际。关键词：多功能型护栏;四级(SB);实车足尺碰撞试验;护栏最大横向动态变形值;缓冲性能；收稿日期：2017-05-10Received：2017-05-10武易高速公路起于武定县，止于易门县城南，线路全长104km,全线采用双向六车道，设计时速100km/h,具有交通量大、大型车比例高、互通立交多等特点,交通流复杂，属于事故多发区域，事故损失严重，危险程度较高。目前刚性护栏

3、和半刚性护栏在公路工程中应用较为广泛，采用刚性护栏可以起到防护车辆的作用，但是护栏缓冲功能一般，碰撞对乘员冲击较大，不利于保护乘员安全;若采用半刚性护栏，虽然碰撞对乘员造成冲击较小，但大型车碰撞护栏变形较大，车辆易进入对向车道造成严重的二次事故上贸。相关学者针对当前护栏所存在的不足进行了改进[4,5],使护栏在满足现行标准回规定的阻挡、导向、缓冲功能同时，还应具有较好的缓冲吸能作用来减小碰撞对乘员的冲击作用，并且护栏变形需满足实际要求以避免二次事故的发生。对于武易高速公路互通立交路段，为避免车辆碰撞护栏后进入对向车道，应

4、使护栏最大横向动态变形值D

5、箱体采用螺栓连接。基础采用钢筋混凝土嵌固式基础，立柱与基础采用法兰连接。各防撞吸能单元间通过螺栓拼接，结构示意见图1。图1多功能型护栏结构示意下载原图单个吸能箱体结构示意见图2,上、下箱体由Q345钢板焊接而成，上、下迎撞面板分别设置1道和2道凹槽来增加板自身刚度，两侧迎撞面板与具有一定倾角的斜板焊接，增加结构整体刚度的同吋，斜板的设置有助于对碰撞车辆的导向和吸能。图2吸能箱体结构示意下载原图导向旋转体由高100mm,外径375mm的EVA材料制成，可减小车辆与护栏碰撞过程屮的冲击作用，还可通过转子绕立柱转动來起到导向作

6、用，转子上、下分别设置回旋圈，以便减小转子与上、下吸能箱间的摩擦。2碰撞条件及评价指标2.1碰撞条件根据评价标准回规定，四级(SB)多功能型护栏安全性能应采用小型客车、屮型客车、大型货车三种车型进行碰撞试验，碰撞条件见表1。表1碰撞条件下载原表2.2评价指标评价标准规定护栏安全性能评价指标见表2,采用三种车型碰撞过程评价护栏的阻挡和导向功能，小型客车评价护栏的缓冲功能，对车辆外倾和护栏变形进行记录，以便根据道路实际情况确定护栏适用性。表2护栏评价指标下载原表2.3车辆轨迹导向驶出框见图3,参数取值见表3图3车辆轨迹导向驶

7、出框下载原图表3参数A和B取值下载原表3实车足尺碰撞试验3.1试验准备在试验场根据所研发四级（SB）多功能型护栏结构尺寸按1：1安装试验护栏，试验段长度50m,见图4,根据标准要求准备试验用小型客车、中型客车和大型货车（图5）,经检验车辆各项技术指标符合要求。在试验场设置高速摄像机对车辆碰撞护栏过程进行记录，在护栏和车身设置明显标识以便于图像和试验数据的采集。图4实车碰撞试验用多功能型护栏下载原图图5实车碰撞试验用车辆下载原图3.2小型客车试验结果小型客车碰撞多功能型护栏行驶轨迹见图6,护栏导向性能良好，车辆碰撞后未穿越

8、、翻越和骑跨护栏;车辆破坏形态见图7,车辆碰撞护栏后乘员舱完好,多功能型护栏对小型客车阻挡功能符合要求。图6小型客车碰撞护栏运行轨迹下载原图小型客车导向使出框见图&车辆距碰撞点5.8m位置处开始驶出护栏，在距离驶离点10m范围内未越出直线F,并恢复正常行驶姿态，护栏导向性能满足要求。图7小型客车破坏形态下载原图图8小