重庆交通设施现有护栏安全性能评价及改进组合式水泥混凝土护栏
作者 Admin 时间:16/10/09 浏览:

(1)安全防护功能验证
重庆交通设施己经发作的交通事端标明,组合式混凝土护栏的安全防护功能也许存在疑问,需求进行组合式混凝土护栏防护功能的验证。重庆高速公路上在用的组合式混凝土护栏首要用于桥梁和路侧险峻路段,希望它到达的防护等级较高。依照《公路交通安全设备规划细则》(JTG/T D81-2006)的规则,联系交通事端调研情况的剖析,组合式混凝土护栏最少要能到达SB及防护请求才干满意实践应用的需求,并且关于这种类型的护栏,能够有用阻挡车辆,防止车辆翻未来外的功能是最主要的,由此断定组合式混凝土护栏安全防护功能验证的条件为:磕碰车辆:10吨卡车,首要依照前面树立的组合式混凝土护栏的磕碰力学模型和防护功能验证条件,构建车辆磕碰组合式水泥混凝土护栏的有限元模型。

10吨卡车以80km/h和20。角磕碰组合式混凝土护栏的计算机模仿成果。从仿真成果剖析,在用的组合式混凝土护栏安全防护功能存在以下几点疑问:
1.组合式混土护栏底部根底为新泽西坡面,对磕碰车辆有必定的抬升效果,致使事端车辆对一上部构造的冲击力较大;
2.上部金属构造中的铸铁基座(牛头)是脆性资料,并有必定的向内弯曲弧度,磕碰车辆对铸铁基座的冲击力较大,致使铸铁基座碎裂,上部钢构造不能充分表现防护效果:
3.铸铁基座与混凝土根底之间的衔接螺栓强度缺乏,在车辆冲击时发作了开裂;
4.上部钢横梁在车辆冲击时不能表现较好的吸能和防护效果,一方面是因为横梁强度缺乏,车辆磕碰时发作开裂;另一方面是因为横梁的安装及衔接方式不合适,车辆冲击时横梁发作滑动,不能表现应有的效果。

(2)改善计划规划
经过上述剖析和评价,能够断定组合式混凝土护栏改善办法的几个侧重点和准则:
1.底部混凝土根底不做任何变化:思考实践情况,在用的混凝土护栏底部混凝土根底通常与桥梁板浇注到一同,如果改动底部混凝土根底,触及的工程量和施工难度较大,因而改善办法首要清晰一个根本准则就是在现有混凝土根底不动的情况下,改善上部钢构造参数,使组合式混凝土护栏到达SB级防护请求;
2.不再运用铸铁基座构造:上面的剖析现已阐明,铸铁基座的脆性是致使护栏失效的主要原因,并且这种锻造构造进行几许尺寸及外形变化的难度较大,在新的改善计划中尽量不选用这种基座;
3.改善上部横梁构造:因为不再选用铸铁基座,与之合作的圆形钢管构造必须进行从头规划;
4.衔接螺栓强度是不是增强需求视计划规划情况独自思考。
依照上述准则,断定了开始的改善计划:参照《公路交通安全设备规划细则》CJTG/TD81-2006)组合式桥梁护栏计划,获得组合式混凝土护栏开始改善计划。

(3)开始计划验证
对于开始改善计划进行计算机模仿验证,验证条件与前述实车磕碰条件一样,计算机模仿成果。计算机模仿成果可见,尽管车辆磕碰后并未翻越护栏,但上部钢构造与混凝土根底之间的衔接螺栓现已开裂,实践运用中依然存在上部钢构造失效的也许。为补偿上述缺乏,能够从两个方面进行改善,一是添加上部钢立柱的长度,经过钢立柱的适当变形吸收必定的磕碰能量,削减磕碰车辆对衔接螺栓的冲击力;二是添加立柱数量,缩短立柱距离,经过全体刚度的进步补偿螺栓强度的缺乏。依照这么的思路,获得了如下两个优化计划。

(4)优化计划一
护栏根本构造依然沿袭开始计划的规划,但将钢立柱的高度由2~进步到3mm,相应的护栏全体高度由98.3cm添加到108cm,别的参数不变。优化计划一三维实体模型。对于对优化计划一,磕碰成果使用计算机模仿。计算机模仿成果显现,增高钢立柱以后,因为立柱全体强度大于衔接螺栓强度,车辆磕碰后对衔接螺栓的弯矩不降反增,螺栓开裂致使上部钢构造失效的也许进一步增大。

(5)优化计划二
护栏根本构造依然沿袭开始计划的规划,钢立柱的高度坚持250~不变,相应的护栏全体高度坚持98.Scm不变,将立柱距离由2m变为lm,别的参数不变。优化计划二三维实体模型。计算机模仿验证显现,优化改善计划二在车辆磕碰时能够有用的阻拦车辆,有些横梁立柱与混凝土根底之间的衔接螺栓发作开裂,但上部钢构造全体未与混凝土根底脱离,仍可表现防护和吸能的效果,能够到达sB级防护请求,可断定为最优改善计划。

(6)两米距离立柱波形梁护栏
防护功能验证
重庆高速公路上在用2米距离立柱波形梁护栏规划防护等级为A (Am)级,由此断定2米距离立柱波形梁护栏安全防护功能验证的条件为:磕碰车辆:10吨卡车、1.5吨小轿车;磕碰速度:大车601;m/h、小车1 OOkrn/h; ?0 0磕碰角。依照上述2米距离立柱波形梁护栏的磕碰力学模型和防护功能验证条件,构建车辆磕碰2米距离立柱波形梁护栏的有限元模型。从仿真成果可见,在A级规范小车磕碰条件下,在用2米距离立柱波形梁护栏能够有用防护实验车辆,

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