基于两波板再利用的公路中央分隔带开口护栏开发研究

为充分利用公路在提质升级过程中拆卸下的旧两波板,提高公路安全设施的可重复利用率,基于两波板的力学性能、防腐性能分析结果,设计了一种双层两波式开口护栏,采用计算机仿真分析方法对开口护栏的防护性能进行了优化设计,研究了不同碰撞点条件下开口护栏的防护性能,并采用实车碰撞试验方法对护栏结构进行了验证,验证结果显示该护栏的阻挡功能、缓冲功能、导向功能均满足现行评价标准要求,防护等级为Am级。

新型框架式中央分隔带开口护栏结构探析

针对现有中央分隔带开口护栏防护等级不足等问题,提出一种新型框架式中央分隔带开口护栏结构形式。建立有限元仿真模型,采用LS-DYNA显示有限元程序进行求解,对护栏结构进行优化分析,最后通过实车足尺碰撞试验对护栏进行安全性评价。仿真结果与实车足尺碰撞试验结果表明:碰撞后车辆能够恢复正常行驶姿态,各项评价指标均满足评价标准要求,护栏防护能力达到现行《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01—2013)规定的防护等级A级。

新型中央分隔带开口护栏的实车碰撞试验研究

依托长(沙)-益(阳)高速公路中央分隔带开口护栏实车足尺碰撞试验,介绍了最新的公路护栏安全性能评价标准,对试验准备、数据采集以及评价方法作了全面概述,同时对试验条件作了详细说明,为今后公路护栏的研究测试提出经验性参考,也为其他相关交通安全防护设施研究提供借鉴。

车辆撞击中央分隔带开口活动护栏仿真分析及安全性能评估

为了研究不同类型车辆撞击下中央分隔带开口活动护栏防护性能,保证撞击后车辆以及乘客的安全,结合护栏防护等级和高速公路常见的车辆类型,基于显示动力有限元软件LS-DYNA分别建立了小型客车、大型客车和大型货车撞击护栏的精细化数值仿真模型。护栏结构采用梁单元和壳单元模拟,车辆结构采用壳单元模拟,该模拟方法可以有效反映高速碰撞下车辆和护栏的非线性动力响应行为。通过分析3种车辆撞击护栏不同位置时护栏的最大变形,研究了结构的耗能能力和抗撞性能,探讨了撞击过程中车辆的运动轨迹、速度和加速度的变化规律,实现了车辆撞击下中央分隔带开口活动护栏安全性能的综合评估。结果表明:小型客车﹑大型客车和大型货车撞击护栏后均能返回正常的行驶路径,表明护栏具有较好的导向能力;波形梁板在车辆撞击下产生较大结构变形,具有较好耗能能力;BFI型防阻块有效降低了车辆的撞击动能,具有良好的抑制车辆侧翻的能力;小型客车撞击后乘员碰撞速度和加速度的横向与纵向分量均满足护栏缓冲功能要求。建立的中央分隔带开口活动护栏具有较好的阻挡功能﹑导向功能和缓冲功能,护栏安全性能满足SB防护等级要求。分析结果可为护栏结构设计和性能优化提供理论参考依据。

公路防撞开口护栏自动开启技术研究

针对当前具有防撞功能的中央分隔带开口护栏基本都采用人工开启的方式,效率低且安全隐患大,现研究一种防撞开口护栏的自动开启系统,通过改造现有A级中央分隔带开口护栏接头形式、设置升降式限位立柱以及改造端部导向形式等使护栏结构实现移动功能,同时采用可编程逻辑控制器(PLC)对护栏体的平移及限位立柱的升降进行逻辑控制,既保证了护栏的防撞功能,又实现了护栏的自动开启和关闭。通过实车足尺碰撞试验及运行试验表明,该护栏系统不仅具备三级(Am)的防撞能力,且在3.5 min内开启长度可达20 m,相较于人工开启,极大缩短了操作时间,提高了开启效率,实现了公路领域防护设施的自动化控制。

高防护等级开口护栏端部结构设计及安全性评价

开口护栏端部与中央分隔带标准段护栏之间过渡连接的安全性是影响开口护栏防护功能完整性及中央分隔带防护体系功能连续性的关键。基于长益复线高速高防护等级开口护栏成果,结合中央分隔带标准段SAm级整体式F型混凝土护栏结构,遵循过渡合理、牢固连接、结构简单、经济适用的原则,采用理论分析、计算机仿真技术等方法,对开口护栏端部与标准段护栏的过渡连接结构进行了设计研究与优化,并通过实车足尺碰撞试验对其安全性能进行了评价。评价结果表明:高防护等级开口护栏端部结构设计合理,满足现行评价标准中五级(SA级)的安全性能指标要求。所得成果完善了中央分隔带开口处的安全防护性能,提升了高速公路整体运营安全水平。