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锌钢草坪护栏强度的评价研究
- 2020-03-26-

  锌钢草坪护栏是保障公路交通安全通畅的重要基础设施,护栏设计须以安全为前提,即护栏结构应达到相应防撞等别的安全性能评价指标要求。

  该锌钢护栏安全性能评价指标包括阻挡功能、缓冲功能、导向功能和较大动态变形量四个方面。研究人员采用计算机模拟分析方法对某组合式护栏结构进行安全性能评价,当原设计护栏结构达不到评价标准要求时,在不增加材料用量的前提下,对护栏结构进行优化,以达到安全性能评价标准要求。

  一、碰撞条件与评价标准:

  锌钢护栏设计防撞等级为SS级(520kJ),评价标准为:

  (1)阻挡功能:车辆碰撞护栏过程中不发生骑跨、穿越、翻越护栏现象,碰撞过程中护栏脱离组件及碎片不能侵入驾驶室内,阻挡驾驶员视线;

  (2)导向功能:车辆驶出角度应小于碰撞角度的60%,碰撞后车辆恢复正常行驶姿态,不发生横转和掉头等现象;

  (3)缓冲功能:小客车车体重心处10ms平均加速度的较大值不大于20g;

  (4)护栏较大动态变形量小于或等于50cm。

  二、原设计护栏安全性能评价:

  原设计锌钢草坪护栏下部混凝土墙体高度为1m,采用改进型坡面;上部钢结构高度为0.3m,立柱和横梁均为100mm50mm2mm空心矩形管,立柱和横梁采用螺栓连接,立柱和下部混凝土墙体采用预埋螺栓连接,立柱和横梁的材料均为Q235。采用经实车碰撞试验校核验证的模拟参数,建立小客车及大客车碰撞护栏模拟模型,按照相关碰撞条件进行原设计护栏安全性能评价。通常相关实验后,得知车辆没有穿越、翻越、骑跨护栏,碰撞后车辆能恢复正常的行驶姿态,没有发生横转和调头的现象,达到评价标准要求。

  根据模拟分析结果,小客车车体重心处x方向(车辆行驶方向)、y方向(车辆宽度方向)、z方向(车辆高度方向)的10ms平均加速度较大值分别为8g、17.6g、9.5g,较大值小于20g,达到评价标准要求。综上所述,小客车碰撞原设计锌钢草坪护栏的各项评价指标均达到评价标准要求。

锌钢草坪护栏

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