高速公路新型中央分隔带护栏方案研究-论文.pdf

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1、公路交通技术2013年6月第3期TechnologyofHighwayandTransportJun．2013No．3高速公路新型中央分隔带护栏方案研究李青川，彭举，彭展生(广东博大高速公路有限公司梅大分公司，广东梅州514733)摘要：结合刚性护栏和半刚性护栏特点，在现有高速公路护栏型式的基础上，提出新型中央分隔带护栏设计方案，并运用有限元模拟、力学计算等手段，对其防护性能进行有效性验证。关键词：高速公路；中央分隔带；护栏文章编号：1009—6477(2013)03—0143—03中图分类号：U417．12文献标识码：AResearchonSchemesforNewMedia

2、nBarriersonExpresswaysLIQingchuan，PENGJu，PENGZhanshengAbstract：Incombinationwiththefeaturesofrigidandsemi-rigidbarriersandonthebasisofbarriertypesonexistingexpressways，thispaperproposesdesignschemesfornewmedianbarriersandverifiestheeffectivenessoftheirprotectiveperformancebymeansoffiniteelem

3、entsimulationandmechanicalcalculation，etc．Keywords：expressway；centralmedian；barrier波形梁护栏和混凝土护栏是高速公路中央分隔3)利用车体加速测量时，3个方向的加速度10ms带护栏的2种常见型式，前者是通过土基、立柱及波间隔平均值的最大值(a、a、a)均应不大于20g，形梁板的变形来吸收绝大部分的碰撞能量，达到防以减少乘员伤害风险。护目的；后者是靠车辆本身的塑性变形、车辆与护栏1．2碰撞车辆姿态之间的摩擦接触、车辆沿着护栏的爬高和汽车行驶1)车辆碰撞后的驶出角度不应大于碰撞角度方向的改变来减少伤害程

4、度。这2种护栏型式各有60％。2)碰撞后在距离实际碰撞点20m区域内，优缺点，因此，能否开发一种新型中央分隔带护栏，试验车辆的任何部位不得越过2．2(m)+车宽(m)+使其同时具备上述2种护栏的优点，既能达到JTG／0．16车长(m)的限制宽度。3)碰撞后车辆应保持TF83—01．2004《高速公路护栏安全性能评价标正常行驶姿态，可适当摇晃、倾斜，但不得发生横转、准》规定的SA级防护能力，又能降低碰撞事故中车调头、翻车等现象。辆的损伤程度呢?为此，本文提出兼备刚性护栏和1．3护栏变形半刚性护栏特点的新型中央分隔带护栏设计方案，刚性护栏最大动态变形量不大于100mm，半刚并运用有

5、限元模拟、力学计算等手段对其进行防护性三波梁护栏最大动态变形量不大于750mm，半刚性能验证，旨在选出符合规范性能要求的方案。性双波梁护栏最大动态变形量不大于1000mm，柔性护栏最大动态变形量可根据其安装位置参照半刚1护栏性能要求性护栏指标来确定。护栏性能评价主要包括以下3方面。1．1防护性能2新型中央分隔带护栏方案1)护栏应能有效阻挡车辆，并对车辆进行正确结合刚性护栏和半刚性护栏特点，共设计了5导向；车辆不得以任何形式穿越、翻越、骑跨、下穿护种新型中央分隔带护栏方案，其共同点在于中部均栏。2)碰撞过程中护栏可以在可预期的情况下变设置了独立式F型混凝土护栏，两侧对称设置波形形

6、，但脱离组件、碰撞碎片(护栏碎片)或其他护栏梁护栏板；其不同之处在于波形梁护栏板及防阻块上的碰撞物不能侵入驾驶室内并阻挡驾驶员视线。的结构组成，具体如图1所示。其中，方案3和方案4收稿日期：2013一叭一O8作者简介：李青川(1976一)，男，广东省湛江市人，本科，工程师144公路交通技术2013生0I)0_【与其他方案不同之处在于，设计方案3采用的c型钢表1中央分隔带护栏的碰撞条件长度与波形梁护栏板一致，而方案4与防阻块连接的C型钢纵向长度为200mm，设置间距为2000mm。3模拟试验碰撞试验条件见表1，各方案车辆重心加速度试验结果如图2所示。X一力Ⅱ速度*Y一力口速度+z

7、一力Ⅱ速度(a)方案13O20x一加速度(a)方案11O一Y一加速度器晏一z一加速度O一一1O-20_l-l_l-3000．20．40．60．8时间／s(b)方案21Ox一加速度OY一加速度-10(b)方案2z一加速度-20-30-4000．10-2O．30．40．50．6时间／s(c)方案3201OX一加速度OY一加速度-10z一加速度-20-30-40(c)方案3和方案4-5000．20．40．60．82oo0时间／s(d)方案41O5x一口速度O*Y一口速度-5+z一加速度-10一l5