公路转弯段线形指标对混凝土护栏安全性能的影响

公路转弯段的线形设计指标对护栏的安全性能有重要影响。文中基于路侧安全领域广泛使用的有限元软件LS-DYNA,通过模拟和实车试验对比验证模型的有效性,建立货车与混凝土护栏复杂碰撞试验模型,模拟计算得到车辆碰撞护栏的详细动画,作为平曲线路段上护栏安全性能的直观感受,将行车道半径、路面超高、车辆速度作为变量,研究和量化主要线形指标对混凝土护栏安全性能的影响。结果表明:道路半径接近与设计速度对应的极限最小半径时,车辆的翻滚角增大,车辆易碰撞护栏发生侧翻;行车道路面超高6%为混凝土护栏安全性能的临界点,采用大于6%的超高会使车辆沿护栏迎撞面爬坡跃升的高度增加,车辆更容易发生侧翻,设计时应避免大超高(6%以上)和小半径极值的组合;在曲线路段,碰撞速度对护栏安全性能的影响明显,整体式货车车速达90 km/h后,发生侧翻的风险明显增加。文中研究成果可为道路曲线路段路侧的线形安全设计提供理论基础。

混凝土护栏有效高度对防护性能的影响

为研究混凝土护栏有效高度对其防护性能影响,建立车辆与护栏仿真模型,利用实车试验数据验证模型的有效性,采用经过验证的仿真模型,分别对不同高度的单坡面混凝土护栏、新泽西坡面混凝土护栏、F型坡面混凝土护栏、加强型坡面混凝土护栏进行碰撞分析。结果表明:在1.5 t小客车100 km/h、25 t大客车85 km/h、55 t拖头车65 km/h以20°夹角碰撞条件下,从碰撞后车辆运行姿态结果来看,护栏高度降低至0.4~0.5 m后,小客车碰撞四种坡面形式的护栏时均出现明显爬高和侧翻趋势;护栏高度降低至0.9 m时大客车碰撞四种坡面形式的护栏后均处于近乎侧翻状态,继续降低后大客车均发生翻车;护栏高度降低至1.1 m时,鞍式列车碰撞新泽西坡面形式的护栏后近乎侧翻,高度继续降低后车辆发生翻车;四种坡面形式的混凝土护栏中,不同车辆碰撞新泽西坡面时爬升现象最为明显,大型车辆甩尾后车体侧倾值较大。

混凝土护栏坡面参数对防护车辆撞击作用的影响

为研究混凝土护栏坡面参数对其防护车辆撞击作用的影响,建立车辆与护栏仿真模型,并利用实车试验数据验证模型有效性,采用经过验证的仿真模型,分别对不同坡度单坡面混凝土护栏、不同坡面参数组合改进型混凝土护栏以及加强型混凝土护栏阻爬坎功能进行碰撞分析,结果表明:坡度是影响单坡面护栏防护性能的关键参数,坡度偏小或者偏大均不能为车辆提供有效保护,在标准值80°参数条件下护栏综合防护性能相对较优;改进型护栏的斜面倾斜角度(α与β)、竖直方向高度(a、b及c)以及倾斜面宽度s是影响其防护性能的关键参数,在标准改进型坡面参数条件下,即α=84°、β=55°、s=12.5 cm、b=18 cm及c=7.5 cm时,护栏的综合防护性能相对较优;阻爬坎对于改进型护栏防护性能的提升作用不大,但与新泽西护栏组合后,护栏对于防车辆侧翻效果明显。

基于屈服线理论的混凝土护栏和桥面板悬臂设计研究

为提高桥梁混凝土护栏和桥面板悬臂抗撞性能,文章论述了混凝土护栏的车辆横向撞击力的三要素,建议了其最小作用高度;依据屈服线理论和虚功原理推导了混凝土护栏对横向荷载的抗力标准值和屈服线发生的临界长度。结果表明:通过实例验证了混凝土护栏和《公路桥涵通用图》桥面板悬臂的抗撞性能,混凝土护栏的极限承载力满足车辆横向碰撞的要求,而空心板桥面板悬臂的抗撞性能不足,并提出了设计建议,以为桥梁设计提供借鉴和参考。

联排倒模公路混凝土护栏制养一体化施工研究

为提升交通安全设施对行车安全的防护能力,混凝土护栏在护栏中的应用比例大幅提高,但是传统混凝土护栏施工方法效率低、成本高。固定式联排倒模公路混凝土护栏制养一体施工工艺具有无需反复组装、拆除模板,减少大量工序,省时省力等特点,另外还具有节约用地,提升产品质量,模块化、全天候生产、便于管理,节约成本、缩短工期等优点,能够大大提高混凝土护栏的生产效率和产品质量,对混凝土护栏的推广使用具有很好的促进作用。

无种植土中央分隔带优化型混凝土护栏安全性研究

为了研究无种植土中央分隔带优化型混凝土护栏的安全性能,该文采用计算机仿真、台车试验及实车足尺碰撞试验相结合的技术手段进行分析论证,提出通过加强支撑块来提高无种植土护栏抗倾覆能力的方案,优先确定了护栏墙体间通铺设置20 cm高支撑块的方案,采用最不利的大型货车对护栏方案的安全性能进行评价。结果表明:无种植土中央分隔带优化型混凝土护栏防护等级达到SAm级,在实际应用中可为公路车辆提供有效的安全防护。

临浮高速公路混凝土护栏预制施工方法及安全措施

以山西省临浮高速公路工程为例,对混凝土预制护栏施工中的重点及难点进行分析,从模板设计、施工,以及钢筋施工、护栏预制施工等环节优化施工工艺,并强化落实质量控制及安全防护措施。该工程在2022年10月顺利完工,期间未发生安全事故,经质量检验,护栏尺寸误差±5 mm,未出现蜂窝、麻面,满足施工要求。

高速公路混凝土护栏预制施工技术探讨

高速公路混凝土护栏作为重要的交通安全设施,能有效引导车辆通行,对保证交通运输安全具有重要作用。为有效提升混凝土预制质量,保证充分发挥其使用功能,结合某高速公路混凝土护栏预制施工案例,针对混凝土护栏预制施工技术进行综合探究,分析了混凝土护栏模板设计及布置方案,从钢筋制安、模板安拆、混凝土浇筑、养护及护栏存放等方面总结了混凝土护栏预制施工技术要点,旨在为同类工程提供参考、借鉴。

高渗透性和高分子涂膜组合材料在桥梁混凝土护栏防腐工程中的应用

为减少腐蚀问题对桥梁混凝土护栏使用性能的影响,对混凝土护栏腐蚀形式和机理进行分析,认为防腐的关键是防止水和氯离子侵入。将高渗透性防腐材料和高分子涂膜材料组合使用,对施工工艺进行研究,为高渗透性防腐材料和高分子涂膜组合材料在桥梁混凝土护栏防腐方面的应用提供参考。

混凝土护栏高度影响防护性能机理研究

为了研究混凝土护栏高度影响防护性能的机理,采用经实车碰撞试验校核的高精度车辆碰撞护栏仿真模型,针对SA级和SS级带阻爬坎的F型坡面混凝土护栏以及单坡面混凝土护栏,进行小型客车、大型客车和大型货车3种车型碰撞护栏数值仿真模拟,对比护栏高度降低和标准护栏高度时护栏防护性能指标的差别。研究结果表明,对于带阻爬坎的F型坡面混凝土护栏,由于各种车型车体结构和特征几何参数等的差异,与阻爬坎碰撞接触作用效果不同,护栏高度降低后对防护性能的影响也有所区别,特别是SS级混凝土护栏,护栏高度降低后对大型货车设计防护车型的防护效果更优;对于单坡面混凝土护栏,总体而言护栏高度降低后防护效果更不利,但对护栏导向功能未产生不利影响。

高速公路混凝土护栏修复材料耐久性试验研究

为解决季节性冰冻地区高速公路混凝土护栏因雨雪天气抛洒融雪剂发生剥蚀破坏问题,在常规修补砂浆配方基础上,分别掺入高分子聚合物、硅灰、磨细粉煤灰、防水剂4种改性剂,采用正交试验方法进行配方优选,以试验前后试件的抗压强度比、质量损失率为考核指标。试验过程中盐溶液采用4%浓度的NaCl溶液,冻融循环次数为200次。研究结果表明:掺入修复材料总质量1.0%的高分子聚合物,水泥质量7.0%的硅灰,水泥质量5.0%的磨细粉煤灰和修复材料总质量0.7%的防水剂,可显著提高修复材料的抗盐冻性能,抗压强度较未冻融试件降低8.3%,质量损失3.1%,可显著提高耐久性,降低养护成本。

装配式混凝土护栏水包水多彩仿石涂料工艺研究

随着建筑行业的发展,装配式建筑因具有节能降耗、工期短、效益高等优越性而被广泛应用。本文基于装配式施工的特点,对装配式仿石混凝土护栏“水包水多彩仿石涂料”进行探讨,采用“纤维素醚—特质粘土凝胶法”制备水包水多彩仿石涂料,研究了影响基础漆和成品漆性能及稳定性的诸多因素,最终制备出综合性能优良的混凝土护栏水包水多彩仿石涂料,并在实践工程中进行了应用,验证了该技术的可靠性。

山区高速公路路肩挡墙混凝土护栏改造设计

山区高速公路临水临崖路段路肩挡墙众多,初期修建的混凝土护栏防护能力较低,难以与现阶段交通安全运营需求匹配。早期路肩挡墙多为浆砌片石结构,一般的拆除改造方式会因拔出立柱或开挖基础造成路基损坏,还可能对挡墙稳定性造成影响。文中以G60沪昆(上海—昆明)高速公路贵新(贵阳—新寨)段某路肩挡墙护栏为研究对象,结合现场条件提出改造方案,并构建混凝土护栏-挡墙稳定性仿真分析模型对碰撞荷载作用下护栏变形和挡墙稳定性进行分析,分析改造设计的可行性。

基于碰撞仿真的F型混凝土护栏路侧安全分析

为解决路侧安全设计中选取护栏等级的问题,采用显式有限元软件LS-DYNA 3D建立了F型混凝土护栏和中型单体货车碰撞模型,碰撞速度为40~80 km/h。选用经实车碰撞试验修正后的车辆有限元模型单体卡车Ford F800,提高了模型可信度。研究碰撞速度、混凝土护栏等级与车辆侵入路侧区域的关系,通过Ford F800模型模拟货车碰撞混凝土护栏过程中车辆姿态变化与护栏碰撞力,分析了碰撞过程中车辆运动稳定性与护栏受力情况。以车辆最大动态外倾当量值量化评价了混凝土护栏对路侧障碍物防护的有效性,得到了护栏迎撞面到路侧障碍物的最小安全距离,比较了护栏碰撞力计算中规范公式和50 ms平均侧向碰撞力的关系。结果表明:当护栏等级为3~6级,设计速度为60 km/h的道路,护栏与路侧障碍物的最小安全距离为1.8~1.2 m;设计速度为80 km/h的道路,护栏最小安全距离为3.0~1.7 m;同等级别的护栏中,带阻挡坎的加强型护栏能降低货车最大动态外倾当量值至少5%,使车辆导向运动过程更稳定;货车车厢与护栏的50 ms平均碰撞力接近规范公式的计算结果;在同样的碰撞条件下,提高护栏等级能有效减少车辆外倾距离,由于车厢更可能与护栏发生碰撞,护栏受到的碰撞力将大幅增加。

城镇化地区公路加高混凝土护栏防护效果分析

针对城镇化地区照明及门架杆柱设置路段的混凝土护栏加高问题,采用数值模拟分析方法对不同高度护栏进行建模,并进行车辆碰撞护栏模型仿真试验,分析车辆碰撞不同高度护栏后的外倾指标,得到不同加高混凝土护栏对车辆的防护效果,提出城镇化地区照明及门架杆柱设置路段混凝土护栏加高参考值。结果表明,在护栏结构设计时,应针对不同杆柱结构外侧与护栏迎撞面距离情况来确定护栏高度,并考虑行车安全性及实际设置路段的防护需求。

中央分隔带混凝土护栏施工工艺

针对传统水泥混凝土护栏施工效率低、强度形成慢、模板倒运和安拆存在费工费时的问题,依托某新建高速公路中央分隔带混凝土护栏施工,提出采用水泥混凝土护栏模板倒置法预制施工的场站布置及施工工艺,配合高温蒸汽养生措施,分析了在不同气候温度条件下采用高温蒸汽养生措施与混凝土强度形成的关系,对改善混凝土护栏施工技术有一定的参考价值。

某公路项目中央分隔带混凝土护栏预制场建设方案分析

近年来,随着交通建设的飞速发展,中央分隔带传统的波形防撞钢护栏已经无法满足安全要求,而混凝土护栏防撞能力强、导向功能好,广泛应用于高等级公路。为了提升混凝土护栏表观质量,精确定位泄水孔位置,便于集中控制护栏质量,中央分隔带混凝土护栏采用预制方案,具有十分重要的积极作用。基于此,文章论述了中央分隔带混凝土护栏预制场建设方案的编制原则,分析了场站选址规划、资源配置、建设前期准备的工作要点,总结了预制场标准化建设的主要内容,旨在为同行提供借鉴、参考。

HB级整体式混凝土护栏防护能力优化设计研究

高速公路中央分隔带采用整体式混凝土护栏对于交通安全较为适用,可有效防止一侧发生交通事故对另一侧交通安全带来的影响。列出混凝土护栏的防护等级与汽车碰撞荷载的对应关系,论述采用屈服线理论计算混凝土护栏防护能力的方法及适用条件,并根据工程实例提出了优化设计方案。所提出的设计方案可为相关设计人员提供参考。

基于抗冲击能力分析的公路桥梁混凝土护栏安全性能设计

混凝土护栏为刚性护栏,具有碰撞后变形小、施工便捷、成本低、耐久性高、防护能力突出等优势,在公路桥梁工程中广泛应用,发生交通事故后可有效减少人员伤亡、减少附带损失、降低司乘人员伤害程度。为研究公路桥梁混凝土护栏的安全性能设计问题,基于力学基本原理和功能原理分析了混凝土护栏的抗冲击能力,得到了公路桥梁混凝土护栏抗冲击破坏条件;通过分析抗冲击参数得到护栏安全性能设计的基本原则;基于基本设计原则,得到了构造要求和施工质量控制两方面的安全性能保证措施。建立了公路桥梁混凝土护栏抗冲击能力与安全性能设计之间的关联性,对同类型研究与项目的实施具有一定的参考与借鉴作用。

基于防撞性能的公路混凝土护栏设计与优化分析

以下穿桥梁的高速公路翼墙防护工程为依托,研究了公路混凝土护栏的构造设计流程和防撞性能,建立了翼墙数值三维有限元模型,完成了公路混凝土护栏在相关规范规定下的静力力学行为和承载力及参数优化分析,提出了适合本依托工程的设计参数取值以及优化措施建议,降低了运营过程中其路侧桥墩被碰撞以及人员伤亡的风险。研究结果表明,混凝土护栏内埋钢管参数、混凝土材料及构造尺寸和汽车碰撞位置等易对护栏结构安全造成不同程度的影响,其中钢管桩间距和翼墙露出地面高度对整体防撞性能影响较大,依托工程在兼顾护栏耗能性能因素影响的同时,内埋钢管间距取1 m、直径取140 mm、埋设深度取0.7 m、混凝土露出高度取1 m时,防撞性能表现良好。