一级公路改建高速公路中分带再利用护栏研究

某一级公路改建为高速公路,为缩短施工周期、降低工程造价,同时兼顾路面加铺工况,经过充分研究,在可再次使用原中央分隔带两波形梁护栏和路侧护栏结构的基础上,提出一种中分带再利用护栏。该结构采用计算机仿真方法进行安全性评估,并已通过实车足尺碰撞试验。试验结果表明,中分带再利用护栏防护等级达到三(Am)级,阻挡功能、缓冲功能、导向功能均满足要求,护栏安全性能可靠。该再利用护栏已在实际工程中应用,不仅提高了中央分隔带护栏的安全防护能力,而且取得良好的经济效益。

A级标准二波波形梁护栏防护乘用轿车性能研究

为了解A级标准二波波形梁护栏对作为高速公路主流车型乘用轿车的防护性能,利用实车足尺碰撞试验验证其对乘用轿车的防护能力是否满足《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01—2013)(简称新标准)要求,并通过事故调研和分析,检验实际道路情况下对乘用轿车的防护能力。研究结果表明,A级标准二波波形梁护栏对乘用轿车的防护性能满足新标准要求,且在实际应用中性能表现良好。研究成果为A级标准二波波形梁护栏的合理应用提供了依据。

基于车辆防护特性的新型桥梁景观护栏设计研究

为保障车辆和深中通道桥梁主体结构安全,同时兼顾桥梁人文景观,研发一种新型桥梁景观护栏。该护栏为金属梁柱式护栏,立柱采用不规则六边形,属于晶体切面的几何构造,与深中通道伶仃洋大桥桥塔设计相呼应,横梁采用圆形,立柱与横梁组合美观大方;考虑车辆外倾和不同车型碰撞特性以及经济性,采用仿真分析技术对护栏高度和横梁厚度进行多方案比选,确定护栏设计高度为1.55 m,由上到下横梁厚度分别为8,8,6,4 mm。对护栏进行实车足尺碰撞试验,试验结果表明:该护栏阻挡功能、缓冲功能及导向功能良好,其防护等级能达到六(SS)级。

拼接螺栓缺失对SB级三波梁护栏防护性能的影响分析

当前SB级三波梁护栏在我国公路上的应用比例越来越大,但日常养护中发现护栏拼接螺栓存在缺失的情况。为了解拼接螺栓缺失对护栏防护性能的影响情况,以现行《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81—2017)中标准SB级三波形梁护栏结构为研究对象,采用理论分析、计算机仿真模拟和实车足尺碰撞试验等综合技术手段,进行不同条件下的系统分析与可靠验证。研究结果表明,在标准结构形式及施工安装要求的基础上,缺失4个拼接螺栓,三波形梁护栏仍可达到SB级防护能力。所得结论为公路管理养护单位的工作开展提供了重要参考依据,填补了有关应用认识空白,具有重要意义。

波形梁护栏与混凝土护栏过渡段安全性能研究

通过计算机仿真方法和实车足尺碰撞试验验证等手段,研究提出了一种新型A级波形梁钢护栏与SB级混凝土护栏过渡段结构形式,该结构防撞等级达到A级,碰撞能量160 k J,经试验验证,各项性能指标符合交通行业标准要求,新的护栏过渡段可实现不同防护等级的公路护栏之间连接平顺、结构刚度平稳过渡。

基于有限元仿真罐式危险货物运输车辆后防护装置碰撞特性

为了有效降低液体危险货物罐式车辆与大型车辆追尾碰撞事故的严重性,提出了在罐体尾部加装后部防护装置的设想。通过实车追尾碰撞试验和数值模拟仿真对比分析,在验证仿真模型有效性的基础上,进一步分析不同碰撞车辆质量、碰撞速度、碰撞角度、质心高度的工况下,罐车的动态响应特性和防护装置的防护性能。结果表明:数值仿真模型具有可行性;设计的后部防护装置能够适应不同碰撞工况且防护性能良好,在相对碰撞速度低于50 km/h时均具有良好防护效果;能够正常阻挡25 t以下客车的冲击;在120°的区域范围内能有效保护罐体;在不同质心高度下最大加速度峰值均不超过10g。

基于应变数据的疲劳试验监控系统设计

飞机设计定型及投入生产前,需进行全尺寸结构耐久性和损伤容限试验[1-3]。全尺寸结构耐久性和损伤容限试验周期长,试验风险大且随试验进展递增,控制试验风险是试验成败的关键。应变数据是掌握试验(件)状态的核心,目前对疲劳试验的应变数据利用普遍具有滞后性,这对试验风险控制极为不利。在保证试验数据采集系统性能的情况下,设计了一种疲劳试验应变数据实时监控系统。该系统利用标准应变谱来实时诊断应变数据的异常状态并报警,使试验人员能够及时准确地排除试验异常和隐患,保障了试验安全。监控系统实际应用效果良好。

海底输油气管道在弯曲与外压共同作用下实测实验方案的确定

以挪威船级社—海底管道系统的国际规程为依据,在理论分析研究的基础上,确定了我国南海海底输油气管道在弯曲与外压共同作用下的实测实验方案,以及此方案中加载系统和变形量测系统的设计过程。

高速公路护栏端部处置对策研究

护栏端部若处理不当可能会引发严重的交通事故,为降低护栏端部事故严重度,减少人员伤亡和财产损失,文章根据国内护栏端部处置现状,提出护栏不同位置的端部处置对策。经实车足尺碰撞试验验证,各项指标均能满足评价标准的要求,在实际工程中应用,将增强护栏的整体防护效果。

陶粒、砂填充连续与非连续屏障隔振效果的全尺试验与数值研究

采用全尺试验方法,研究不同材料(陶粒、砂)填充不同类型屏障(连续型、非连续型)的隔振效果。同时,为弥补试验研究的不足,辅以数值研究。为此,在试验研究开展之前,在原场地上进行了面波多通道分析(multi channel analysis of surface waves,简称MASW)试验,以便获得场地的动力学特性,作为数值研究的基础。随后,开展试验工作以便获得场地固定点的传递函数与衰减分贝;并使用数值方法,编制程序计算加速度分量的空间分布场。综合以上两种方法后发现,隔振材料影响在低频处,两者差异不甚明显;在中频处,两者差异开始显现。陶粒的隔振表现接近空沟;在高频处,因土体的阻尼作用明显,材料影响难以表现。综上所述,陶粒的隔振效果远优于砂,整体表现接近空沟。屏障类型影响:当频率为30 Hz时,屏障的作用甚微,分量的空间分布形态以振源为圆心,呈环形分布;频率为50 Hz时,环形分布被屏障打破,其形态由环形变为椭圆形,而短边则指向波阵面方向,令一定强度的分量拒止于屏障的后区域;频率为80 Hz时,土体阻尼作用明显,以致两者差异不甚明显。综上,连续型屏障的隔振效果远优于非连续屏障。材料与屏障类型使用建议:若采用一般性的材料,考虑成本等因素,使用两者皆可;但采用高阻尼材料,考虑隔振效果等因素,则连续型屏障更优。

一种新型可导向防撞垫的开发与性能研究

为填补国内市场上无满足新评价标准可导向防撞垫的空白,开发了以吸能管与刀具组合的新型吸能构件,利用台车碰撞试验和实车足尺碰撞试验,研究了单个吸能构件的吸能能力,优化了各吸能构件的尺寸并确定其安装位置.加工试验产品并经实车足尺碰撞试验验证其防护能力.试验结果表明,无防撞垫构件侵入车辆乘员舱,车辆碰撞后没有翻车且满足导向驶出框要求,碰撞后车体最大加速度分别为14.03g,12.20g,12.67g,11.49g,说明该新型防撞垫满足防护要求.

新型A级波形梁护栏实车足尺碰撞试验

2013年交通运输部颁布实施了《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-1-2013),广东省交通运输厅组织开展了广东省部分在建高速公路护栏的安全性能评估。为验证新型A级波形梁护栏是否满足《评价标准》对A等级护栏的要求,依据《评价标准》,采用三种车型对新型A级波形梁护栏进行了实车足尺碰撞试验。试验结果表明新型A级波形梁护栏满足《评价标准》要求,研究成果为该结构的合理应用提供了基础数据。

中央分隔带装配式活动护栏开发

为解决高速公路中央分隔带活动护栏存在的缺陷,提出一种装配式活动护栏结构,具有快速开启和平顺连接功能.通过计算机模拟仿真和实车碰撞试验验证,防撞等级达到Am级(防护能量≥160kJ).装配式活动护栏可提升公路运营水平,具有极大的社会经济效益.

新型钢管预应力索防撞活动护栏研发

为保证中央分隔带开口活动护栏的安全防护能力,降低车辆穿越中分带开口位置的事故率,根据相关规范要求,提出新型钢管预应力索防撞活动护栏,并采用有限元仿真分析和实车足尺碰撞试验相结合的技术手段进行安全性能评价。结果表明:活动护栏经过三种车型两个碰撞点共计六次碰撞试验验证,各项安全性能指标均满足评价标准要求,防护能力达到Am级(防护能量≥160kJ),可对中分带开口位置形成有效的安全防护。

可开启移动式公路防撞护栏研发

提出一种兼具开启移动功能和安全防撞功能的可移动式防撞护栏新结构,通过组织实施开启移动试验与实车足尺碰撞试验对护栏开启功能和防撞功能进行了检验。试验结果表明:护栏在两人协作情况下可实现迅速开启,即开启10m以上长度用时不到1min;护栏对于小客车、中型客车和大型货车三种车型均实现了良好的拦截功能、导向功能和乘员缓冲保护功能,各项安全性指标均可以满足评价标准要求。该结构的成功研发和应用,将大大提升相应路段安全水平。

搭接式波形板活动护栏安全性能分析

针对高速公路中分带活动护栏安全防护能力不足,提出一种较高防护等级的新型搭接式波形板活动护栏结构形式。通过计算机模拟仿真对其进行安全性能分析,并经过小型客车、大型客车和大型货车三种车型对活动护栏中部和端部两个碰撞点共计六次实车足尺碰撞试验验证,其阻挡功能、导向功能和缓冲功能等各项安全评价指标均满足标准规范的要求,防护等级达到SBm级(防护能量≥280kJ),同时该结构具备快速开启和移动的使用功能。新型搭接式波形板活动护栏的应用可有效提升高速公路中分带开口处安全防护能力,降低失控车辆和司乘人员损害,提高道路安全运营水平。

公路中分带障碍物防护低变形量护栏研究

针对高速公路中分带内障碍物位置安全防护能力较弱,失控车辆易直接碰撞障碍物或碰撞护栏后产生侧倾碰撞障碍物等问题,研究一种高防护能力、有效降低大型失控车辆侧倾的中分带障碍物防护低变形量护栏。采用计算机模拟仿真分析与实车足尺碰撞试验验证,其安全防护性能满足规范中SA级(防护能力≥400 kJ)的要求。并采用经验证过的仿真模型对过渡连接位置进行安全模拟仿真分析。中分带障碍物防护低变形量护栏可有效提高公路中分带内障碍物的防护水平,减少二次交通事故的发生。

三(A)级波形梁护栏逐级加高技术研究

由于波形梁钢护栏高度不能调节,当路面增高后,导致波形梁护栏与路面相对高度下降,特别是多次罩面后,护栏与路面相对高度严重不足,影响了护栏的安全防护性能。为了道路的服务水平及行车安全,本文针对三(A)级波形梁护栏提出护栏加高方案,采用有限元仿真模型分析和实车足尺碰撞试验验证的方法,最终确定了增加套管及防阻块倒置相配合的加高结构,其安全防护性能满足三(A)级要求。

旧式组合式桥梁护栏提升改造及应用

早期的一种组合式桥梁护栏已不满足现阶段安全防护需求。经过充分的调查研究,并在再利用原护栏混凝土基座的基础上,提出一种植筋加高改造结构。按照《公路护栏安全性能评价标准》的规定组织实车足尺碰撞试验,试验结果表明,护栏改造结构防护等级达到六(SS)级,安全性能可靠。该结构已在实际工程中应用,不仅提高了桥梁护栏的安全防护能力,而且缩短了施工周期、降低了工程造价,取得了良好的应用效果。