铁路桥涵限高防护架碰撞监测系统的研发

鉴于道路超高车辆碰撞桥涵限高防护架事故多发,严重影响铁路行车安全的现状,调研现有监测产品应用情况,研发了新型铁路桥涵限高防护架碰撞监测系统。该系统采用激光二维扫描技术对超高车辆提前预警,采用智能冲击检测和无线传输技术实现限高防护架碰撞事故自动识别;通过视频追踪、车牌识别技术实现视频证据保存和确认;通过管理平台对报警信息进行展示和推送,防止二次事故发生。该系统低功耗、无线化、模块化,成本低且安装和维护方便,适用于铁路各类限高防护架碰撞监测,具有推广应用价值。

铁路桥限高防护架与超高车辆的碰撞分析

为提高铁路桥限高防护架的抗碰撞能力,保护铁路桥梁的安全,基于ANSYS/LS-DYNA对铁路桥限高防护架与超高车辆的撞击过程进行了非线性数值模拟,从变形、应力、荷载、能量等方面分析铁路桥限高防护架的破坏过程。荷载分析结果表明,碰撞力最大值与车辆初速度近似成正比关系,此关系可为设计碰撞力的取值提供参考;能量分析结果表明,系统损失的能量大部分被防护架吸收,说明其抗撞击能力有待提高;应力分析表明,最大应力通常发生在防护架上部横杆和支撑节点区域,如在上部横杆间增加斜向支撑,或者适当增加横杆壁厚,可提高防护架的抗碰撞能力。

冲击荷载下套箍系数对铁路桥限高防护架动力响应的影响

采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,分析钢管混凝土套箍系数对铁路桥限高防护架冲击荷载作用下的动力响应。通过改变钢管管壁厚度和核心混凝土强度,调整钢管混凝土结构的套箍系数。结果表明:随着钢管管壁厚度的增加,防护架所受到的碰撞力平均值会增大,碰撞面的位移变形会减小,防护架能够抵抗更大的冲击荷载;随着核心混凝土强度的提高,防护架碰撞力也会增大,碰撞面的位移变形也会减小,但动力响应不如钢管管壁厚度的改变引起的动力响应效果显著,从而为铁路桥限高防护架结构的设计提供参考依据。

纤维增强复合材料用于铁路桥限高防护架可行性研究

纤维增强复合材料具有抗拉强度高、质量轻等特点。根据既有铁路桥限高防护架的分类,提出采用玻璃纤维与聚氨酯拉挤成型工艺加工铁路桥限高防护架的方案,基于复合材料实际参数,设计横梁结构。理论分析结果表明:结构破坏荷载可以满足设计要求,结构自重较原钢管或钢管混凝土方案轻,掉落时对车辆驾驶室中人员的威胁降低,可充分发挥纤维增强复合材料的高抗拉性能和轻质化的特点。将纤维增强复合材料作为铁路桥限高防护架的材料具有可行性。

基于物联网技术的铁跨公立交桥涵限高防护架报警系统

对铁跨公立交桥涵限高防护架管理要求及业务需求进行分析,基于物联网技术提出限高防护架报警系统的设计思路与系统组成。通过内部模拟试验、现场验证试验,确定系统的可靠性、环境适应性和实用性。试验表明:该系统在报警准确率和响应效率方面表现良好,为相关管理人员提供了便捷式办公软件及移动端系统。

对钢筋混凝土限高防护架的分析

以铁路沿线桥涵限高防护架为计算实例,使用MIDAS软件建模,得出相应结论,供类似铁路沿线桥涵工程设计参考。

道路限高门架结构及设置研究

针对道路限高门架,剖析了其使用目的、现存问题,完善了设计理念。以防护车道上方设施的限高门架为重点,就设置条件、设置位置展开研究。就限高门架的限高值、结构设计、相关配套设施等方面展开研究。提出限高门架应划分防撞等级、逐级设置等措施,以降低碰撞损失。