高速公路安全护栏端部设计优化研究

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1、分类号：U49；F510710—20040333⋯⋯1⋯¨¨川⋯I

2、I_Ijllqll'lllll',lUYl5285551涟害犬淫硕士学位论文高速公路安全护栏端部设计优化研究导师姓名职称申请学位级别宋慧王元庆教授硕士学科专业名称交通运输规划与管理论文提交日期2007年5月论文答辩日期2007年6月9日学位授予单位长安大学答辩委员会主席严宝杰教授学位论文评阅人严宝杰教授孙小端教授摘要交通安全问题是全社会关注的一个热点问题，路侧交通事故占交通事故总数中相当大的比例，路侧护栏作为高速公路上防护危险障碍物的有效手段，其端部处理得合适与否与道路交通安全息息相关。论文结合我国路侧半刚性安全护栏端部的设

3、计现状，指出了半刚性护栏端部设计中存在的问题；就汽车与半刚性护栏端部碰撞系统的作用机理，分别从两者碰撞的的一维和二维状态、静力学等方面进行了分析；基于护栏端部解体消能设计思想，分析了解体消能端部木质立柱和木质防阻块、吸能缓冲组件、端头形式构造的优化改进，并采用理论力学中的动量定理、动能定理、碰撞原理等理论，计算解体消能护栏端部在与汽车碰撞过程中的运动形态，从而得到解体消能护栏端部较好的吸能效果；采用MSC．ADAMS计算机仿真模拟软件和ANSYS有限元结构分析软件进行碰撞仿真，模拟显示了端部解体消能结构在碰撞仿真过程中的运动状态；与普通半刚性护栏端部设计仿真结果比较表明，优化设计具有很好的吸

4、能效果及优越的可靠性和安全性；本文研究成果在陕蒙高速公路上进行了试验段施工，取得了成功，安全效果还有待观测。本文的创新点主要体现在对解体消能护栏端部的力学分析、仿真研究。关键词：护栏端部力学分析优化解体消能仿真分析Abs仃actThetrafficsafetyoftheroadisahotquestionthatthewholesocietypayscloseattentionto．Roadsidetrafficaccidenthasstoodsizableproportioninthetotaltrafficaccidentofthehighway．Roadsidebarriers，asa

5、lleffectivemethodtoprotectdangerousobstaclesonroad，whetheritsterminaldesignisreasonableornotiscloselylinkedwiththeroadtrafficsafety．Thistextanalysesdomesticpresentdesignsituationofthetraditionalsteelguardrailendterminalsandpointsoutsomeproblemsinguardrailendterminalsdesign．Atthesametime，thepaperstu

6、diesthefunctionmechanismofcar-traditionalsteelguardrailendterminalssystemandusingstatic’Smethodandplanar’methodtoanalyzethissystem．Baseonthebreakawayenergy-absorbingguardrailendterminals，thepaperoptimizesthebreakawaywoodenpostsandtimberblocks，andtheheadsarealsotranslatedtoallkindsofdifferentdesigns

7、andfixsomeenergy—absorbingmoduleandalsousingkineticenergy’Smethodandmomentum’Smethodtoanalyzethissystem．ThetextusesthenumbervaluesimulationanalyticalofMSC．ADAMSandANSYStoshowtheoptimizeguardrailendterminalshowtomovewhentheyareimpacted．ThesimulationresultcomparestheolddesignswiththeoptimizedesignsSO

8、thatmakeoutthenewdesigns’energy—absorbingabilityandsecurityandvalidatetheoptimizeguardrailendterminals’correctness．Atlast,selectstypicalroadsectionfromShaanxi—Mongoliafreeway,usesthepaper'sconclusionstoopti