波形梁护栏结构参数对防撞性能的影响.pdf

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1、第35卷第4期武汉理工大学学报Vo1．35No．42013年4月JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYApr．2013波形梁护栏结构参数对防撞性能的影响卫军，金秀娜，董荣珍，杨曼娟(1．中南大学土木工程学院，长沙410075；2．交通运输部公路研究院，北京100088)摘要：护栏板和立柱是波形梁护栏的主要组成结构，为分析结构参数的变化对波形梁护栏防撞性能的影响，基于动态显式有限元法和ISIDYNA软件，建立了车辆一护栏碰撞动力学模型，以护栏板厚度和立柱厚度为设计变量，每个设计变量考

2、虑4个水平，对8组不同结构参数组合的波形梁护栏进行汽车碰撞仿真试验，并对各工况计算结果进行分析。结果表明：板厚度为3．5mm、立柱厚度为4．5mm的组合和板及立柱厚度均为4．0mm的组合满足护栏防撞性能要求，与现行规范中波形梁护栏相比，二者在材料费用上分别节省12．5和11．2％。关键词：交通安全；波形梁护栏；护栏板厚度；立柱厚度；碰撞试验中图分类号：U491．59文献标识码：A文章编号：1671—4431(2013)04—0090—06InfluenceofStructureParametersonbeamGua

3、rdraiiCrashworthinessWEIJun，JNXiu—na，DONGRong—zhen，NGMan-juan。(1．SchoolofCivilEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China；2．HighwayScienceResearchInstituteofMOC，Beijing100088，China)Abstract：Guardrailplateandpostswerethemainstructuresofw-beamguardra

4、il．Inordertoanalyzetheinfluenceofstructureparametersonw-beamguardrailcrashworthiness，vehicleguardrailcollisionsystemdynamicsmodelwasestab—lishedbydynamicexplicitfiniteelementmethodandLS-DYNAsoftware．Thethicknessofguardrailplateandofpostweretakenasdesignvariabl

5、es，eachvariablehad4levels．8groupscollisionsimulationtestsofw-beamguardrailwithdif—ferentstructureparametercombinationswerecarried，andtheresultsofdifferentconditionswereanalyzed．Resultsshowthatthecombinationofplatethickness3．5mmandpostthickness4．5mmandthecombin

6、ationofplateandpostthick—ness4．0mmmeetcrashworthinessrequirements．Comparedwiththecurrentstandardw-beamguardrail，theysaveby12．5and11．2inmaterialcostrespectively．Keywords：trafficsafety；w-beamguardrail；thicknessofguardrailplate；thicknessofpost；collisiontests波形梁护栏

7、是一种连续的梁柱式护栏结构，受到车辆的碰撞作用时，主要是通过护栏板和立柱的共同变形来吸收碰撞能量，并迫使车辆改变方向，以达到阻止失控车辆越出路外或进人对面车道的目的。波形梁护栏自1989年开始在我国推广使用，是当前公路上使用数量最多的一种护栏形式。该护栏的结构设计最初是以美国、日本等国家成熟的护栏结构形式作为参考标准，为使之满足我国公路的需求，研究人员不断探索和实践，在波形梁护栏的优化、改造等方面开展了大量试验和研究工作。杜洋l1分别对单跨w梁、无防阻块和有防阻块护栏系统进行了正撞冲击试验研究；王康臣l2研究了立柱

8、、防阻块及护栏板形式对中央分隔带护栏防撞性能的影响；雷正保]、李海侠_4等分析了护栏板高度、角度和半径对三波形梁护栏吸能能力的影响；赵甲荐[51]研究了立柱间距和护栏板截面形状对护栏能量吸收和初始冲击力的影响；党胜玻[。]在现有波形梁护栏的基础上，提出了新型公路护栏的设计思路；石红星l7分析了护栏结构尺寸变化对三波形梁护栏整体性能的影响，结果表明结构减弱后护