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山區路側仿木柵欄碰撞實驗的研究
- 2021-04-24-

  現有山區公路多為低等別公路,有研究針對設置的路側混凝土仿木柵欄進行了整體碰撞實驗,建立了整體碰撞模型,該碰撞模型體系中路側護欄采用間斷式剛性混凝土護欄,研究中車輛碰撞的初始速度為40km/h,初始碰撞角度設置為15°,共畫出6段護欄,為以后分析方便,此處對護欄段進行編號,從右到左依次為1~6段,共進行8組碰撞試驗,試驗具體情況見表1。

  本次碰撞模擬計算的模擬條件為∶

  1、模擬汽車與護欄的初次碰撞,對于車輛與后續車輛可能發生的二次碰撞不作考慮。

  2、對車輛直接施加重力場。

  3、周全考慮碰撞過程中摩擦的影響,不考慮空氣阻力的影響。

  4、考慮碰撞過程中車輛與混凝土樁接觸部位可能出現的破壞,但由于仿木柵欄采用剛體,不變形,因此不做考慮,但對車輛與護欄的碰撞力進行分析。

  5、假設車輛在碰撞前、后,車內駕駛人未采取任一措施(比如∶剎車和轉向等),任由車輛在初始設定的條件下做自由碰撞運動。

  該研究以碰撞模擬結果進行了詳細的分析得出以下結論:

  從車輛行駛軌跡可以清楚看出車輛在護欄的導向作用下是否恢復正常行駛方向,從而驗證了優化后的剛性混凝土護欄即F型護欄可行,比較每個試驗結果,結合護欄選擇原則,得出了護欄設計中越為合理的方案為第7組試驗中的方案—間斷式混凝土護欄。從而使仿木柵欄在受到車輛碰撞時能夠將受力點從軟弱路肩靠近山谷處向道路方向轉移,保障護欄即使受到車輛劇烈碰撞也不會掉落山谷造成較大損害。

  底座上樁的設置能夠使護欄增加抗平移能力,同時護欄迎撞面一側鋼筋混凝土樁帽的設置能夠使護欄規避發生傾覆現象。鋼筋混凝土樁樁帽與護欄底座保持水平,沒有凸出部分,車輛與護欄發生碰撞時樁帽不會有很大限度的損壞,不需要經常更換,減小了后期維護費用。

  護欄間距為200mm,車輛與護欄接觸時不會卡在護欄段之間而造成劇烈碰撞。護欄底座距離路面100mm,失控車輛能夠順利爬升到護欄底座上,仿木柵欄能夠良好地起到導向作用,使車輛恢復正常行駛方向。

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