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国外防撞波形护栏研究现状

来源:网络 | 作者:admin | 时间:2018-08-01 16:56:44

      在美国,众多部门和组织对高速公路护栏的研究都十分重视,例如美国 高速公路交通安全管理局 NHTSA ,美国交通运输安全署 AASHTO 、美国交通运输 研究委员会 TRB 、美国交通部 DOT ,美国联邦公路局 FHWA 以及美国德克萨斯 A&M 大学运输研究所 TTI 等。早在 1920 年,美国就开始了对护栏进行了研究和 使用,在理论分析和模拟实验的基础上,通过大量实车足尺护栏碰撞试验,对多 种护栏形式、护栏端头、缓冲装置、防阻块等护栏安全系统进行了全面的、深入 的研究,积累了大量的资料和丰富的经验,制定出了一系列护栏形式选择、结构 设计、实验验证的标准化程序以及生产制造、运输安装和维护的规范和标准.



      在欧洲,如法国、意大利、德国等在上个世纪六七十年代相继开展了有关防 撞护栏方面的研究工作,从理论和实验上研究了不同结构形式的护栏,建立、健 全了相应的实验设施及实验规程。



      日本从 50 年代开始这方面的研究,并在名神高速公路开始大规模使用护栏。 在随后十几年中,日本的众多研究机构对各种护栏进行了广泛深入的研究,于 1965 年制定了护栏设置纲要,对护栏的适用范围,结构设计,功能要求、施工安装等 方面做出了明确的规定  。



      新型防撞护栏结构形式的研究、防撞护栏材料的选用及防撞护栏安全性能评 价仍然是当今交通界的研究热点,其中以下两点的研究尤为活跃:

防撞护栏结构形式研究


      按照在公路中的纵向设置位置,护栏可分为路基护栏和桥梁护栏;按其在公 路中的横向设置位置,可分为路侧护栏和中央分隔带护栏;根据碰撞后的变形程 度,护栏可分为刚性护栏、半刚性护栏和柔性护栏,其主要代表型式分别为混凝 土护栏、波形护栏和缆索护栏 [10] 。以双波为代表的半刚性护栏应用最为广泛,对 其结构形式的研究比较突出。如 L.C. Bank, T.R. Gentry [11] 开发的拉挤复合材料型护 栏,利用护栏板自身材料组合结构进行受控撕裂从而吸收碰撞能量,而非采用弹 性材料的塑性变形吸能,提供了一种波形护栏设计思想。 K.E., Engstrand [12] 研究了 双波护栏板间的连接方式,以减少碰撞过程中的脱离现象。 M Vesenjak 等人 [13] 分 别对双波护栏的 U 型、 Z 型、六边形型及 D 型防阻块结构进行了碰撞性能探讨, 得出六边形结构形式的防阻块所受车辆碰撞角度影响较小以及在吸能方面有明显 优势。 M. Borovin?k 等学者 [14] 讨论了三种波形护栏衍生结构的防撞性能,如图 1.4 所示。第一种是在防阻块后新设一根钢条,第二种是在立柱上新增一钢条,第三 种则结合半刚性护栏与柔性护栏结构形式,在半刚性护栏的双波后面加载两条钢 缆。运用有限元仿真试验对比分析,得出第二种结构形式在不过大地牺牲护栏最 大变形量指标和车辆加速度限制指标的前提下,可以更为有效地校正车辆运行轨 迹。

波形护栏板结构

护栏板高度研究


      以双波半刚性护栏为例,护栏主要有护栏板、防阻块、立柱等基本构件组成。 护栏板高度对碰撞车辆运动状态有着重大影响。高度过低很容易引起车辆发生骑 跨、侧翻甚至冲出护栏的交通事故,造成严重损失;高度过高则易于引发车辆下 钻护栏事故,尤其是轿车更为明显,损失也十分惨重。 Reid J.D. [15] 、 Faller P.K. [16] 等学者研究了护栏高度对其防撞性能的影响。 Sicking D.L. [17] 等从碰撞车辆重心的 角度考虑相适应护栏板高度,并采用全尺实车碰撞试验和计算机仿真方法验证了 新护栏高度的适用性。 Marzougui, D. [18] 等则以碰撞车辆保险杠高度的角度出发考 虑相应的护栏板高度。

      不难发现,为了适应汽车向微型化、大型化和重型化演变的需要,有效保证 车辆和乘员的安全,众多学者在对各种新型防撞护栏的结构和护栏板的高度方面 进行了大量的研究和探索,并提出了各种新颖的防撞护栏结构和护栏板高度,值 得我们借鉴和学习。
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