跨海桥梁组合式护栏设计研究

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1、公路交通技术2010年12月第6期TechnologyofHighwayandTransportDec．2010No．6跨海桥梁组合式护栏设计研究陈向阳，邰永刚2，张颖(1．浙江省交通规划设计研究院，杭州310006；2．北京中路安交通科技有限公司，北京100071)摘要：针对超长跨海桥梁的需要，利用有限元仿真方法研发一种组合式护栏，实车碰撞试验验证其防护等级可达到SA级。该护栏外形美观、施工方便、造价较低，驾驶员行车时具有安全感且不压抑，值得在大型跨海桥梁中推产应鼠0关键词：组合式护栏；有限元模拟；实车试验文章编号：1009—6477(2010)06—0

2、068—03中图分类号：U448．1文献标识码：AResearchonDesignofCombinedGuardrailonCross．seaBridgesCHENXiangyan，TAIYonggang2，ZHANGYing2Abstract：Forneedofultralongcross—seabridges，thispaperresearchesanddevelopsacombinedguardrailbymeansoffiniteelementsimulationmethod，andtherealvehiclecrashtestsverifytha

3、titspro—tectiveclasscanbeuptoclassSA．Theguardrailischaracterizedelegantappearance，convenientcon—structionandlowcostwithsafetyandwithoutconstrainfordriverswhendriving，andisworthyofbeingpopularizedforapplicationinlarge-scalecross—seabridges．Keywords：combinedguardrail；finiteelementsi

4、mulation；realvehicletest金塘大桥位于舟山金塘岛与宁波镇海间的灰鳖海桥梁护栏的最优选择。近年来，我国虽然开展了洋海域，是我国继东海大桥、杭州湾大桥后修建的不少护栏仿真分析和实车碰撞的研究，但未见第3座超长跨海大桥，海上部分桥梁长度超过18针对高防护等级组合式桥梁护栏的文献报道。本文km。舟山市是我国著名的旅游胜地，并具有丰富针对金塘大桥的需要，研发了一种新型的组合护的天然深水港湾资源，金塘大桥是其唯一的陆路通栏，该护栏防撞能力强、外形美观、安全耐用，值道，建成后将有大量的大客车和集装箱货车通行。得在跨海桥梁中推广。预计到2020年，金

5、塘大桥年交通量将达23235根据对宁波一舟山港泊位的调查，并参照国家辆／d，其中大型车约占53％ll1。如果护栏结构设计的相关规定，确定护栏碰撞试验条件如表1所示，不合理，一旦发生车辆撞击桥梁护栏的事故，则车并根据防护要求设计了金塘大桥护栏同，见图1。辆很容易坠桥，不仅会造成车毁人亡的严重损失，组合式护栏结构主要由底部钢筋混凝土墙和上而且由于海上船只来往不断，可能导致2次重大事部梁柱式护栏2部分构成。钢筋混凝土墙上层有预故，因此，交通管理部门和专家建议本桥的护栏高埋钢板及预埋螺栓，通过立柱连接板与上部梁柱式度不应小于1．4In。护栏连接；梁柱式护栏横梁通过

6、连接螺栓及支架与立柱连接，立柱采用H型变截面立柱。1护栏结构研究大型桥梁护栏类型主要有金属梁柱式、钢筋混2有限元仿真分析凝土墙式和组合式护栏。金属梁柱式桥梁护栏景观图2是模拟用的小客车及大货车有限元模型，效果好，但如果要达到较高防护能量，护栏造价较车辆各部分尺寸与实际一致。车辆行驶系统也按照高，且在超长的跨海(江)路段，由于其具有良好的表1护栏碰撞试验条件通透性，驾驶员行车时易产生不安全感。钢筋混凝土墙式护栏防护能力较强，经济陛也较好，不足之处就是自重大、景观效果略差，驾驶员行车时易产生压抑感。组合式护栏结合了前二者的优点，是跨收稿日期：2010—03—0

7、3作者简介：陈向阳(1974一)，男，浙江省磐安县人，博士，高工2010年第6期陈向阳，等：跨海桥梁组合式护栏设计研究69实车碰撞试验委托北京深华达交通工程检测有限公司进行。小客车碰撞护栏后，平稳导出，驶出角度为4．3。，小于碰撞角度的60％(12。)；碰撞后车辆保持正常行驶姿态，未发生横转、调头、翻车现象；护栏上部横梁无变形；车辆与底部混凝土墙发生了剐蹭，产生了划痕；车体3个方向加速度10ms平均最大值分别为10．6譬、15．7g、6．1g，都小于评价标准中要求的20g(图3)。大货车碰撞护栏后，车辆平稳导出，驶出角度为0。，小于碰撞角度的60％；碰撞后

8、车辆保持正常行驶姿态，未发生横转、调头、翻车现象；护栏单位：mln