亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        高速公路中央分隔帶門型護欄開發(fā)研究

        2019-10-19 15:26:30周琪吳霜卜倩淼李勇
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報 2019年12期

        周琪 吳霜 卜倩淼 李勇

        摘? ?要:研究開發(fā)一種新型SBm級雙層雙波門型護欄,可應(yīng)用于高速公路中央分隔帶新建和改擴建工程。按照《公路護欄安全性能評價標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B05-01—2017)SB級(280kJ)碰撞條件,采用計算機有限元仿真分析和實車碰撞試驗方法,驗證1.5t小客車、10t中型客車和18t中型貨車碰撞條件下護欄的安全性能。經(jīng)檢驗,研發(fā)的門型護欄安全性能滿足SB級安全性能評價標(biāo)準(zhǔn)。與新設(shè)現(xiàn)行設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)《公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范》(JTG D81—2017)(以下簡稱“現(xiàn)行設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)”)SB級中分帶三波梁護欄相比,新建門型護欄用鋼量節(jié)省7.97%,將原有中分帶波形梁護欄改造為門型護欄,用鋼量節(jié)省28.35%。當(dāng)大規(guī)模改造為研發(fā)的SB級門型護欄時,與新設(shè)SB級中分帶三波梁護欄相比,節(jié)約工程造價17.11%,與新設(shè)SB級中分帶混凝土護欄相比,節(jié)約工程造價29.15%,經(jīng)濟效益明顯,具有良好的市場推廣前景。

        關(guān)鍵詞:中央分隔帶? 門型護欄? 實車碰撞試驗? 有限元仿真

        中圖分類號:U417? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1674-098X(2019)04(c)-0091-05

        中央分隔帶護欄具有分隔對向車輛,防止車輛穿越對向車道的作用。現(xiàn)有中央分隔帶波形梁護欄采用分離式時,未能將兩道波形梁護欄連接形成整體,削弱了其整體剛度。中國2006年以前建設(shè)的高速公路,護欄設(shè)計依據(jù)[1],要求護欄的防護能量僅為70kJ,中央分隔帶護欄一般采用Φ114×4.5mm立柱和3mm雙波梁板。2006—2017年間的護欄設(shè)計依據(jù)[2],2017年至今的護欄設(shè)計依據(jù)[3],要求對于貨車比例高的路段,其防護等級應(yīng)達(dá)到SB級。我國在前期進行了部分中央分隔帶波形梁護欄提升改造,但均未將左右兩道護欄連接成為整體。本文開發(fā)一種新型SBm級雙層雙波門型護欄,可應(yīng)用于高速公路中央分隔帶新建和改擴建工程。參照文獻(xiàn)[5]的SB級碰撞試驗條件要求,采用有限元分析和實車碰撞試驗分析方法,對研究方案的防護性能進行評價,并進行了經(jīng)濟性分析。

        1? 試驗方法與方案設(shè)計

        1.1 試驗方法

        大量研究[6-13]表明,隨著計算機仿真技術(shù)的發(fā)展完善,有限元已作為結(jié)構(gòu)優(yōu)化和安全性能預(yù)判的有效方法。為驗證SBm級雙層雙波門型護欄的防護能力,本文采用有限元仿真試驗分析和實車足尺碰撞試驗驗證。根據(jù)現(xiàn)行《公路護欄安全性能評價標(biāo)準(zhǔn)》(JTG-B05-01-2013)SB級(四級)的試驗碰撞條件,對該護欄初步方案和優(yōu)化方案進行有限元仿真試驗分析,對確定后的優(yōu)化方案進行實車足尺碰撞試驗驗證,碰撞試驗條件見表1。

        1.2 初步方案

        本文研發(fā)護欄應(yīng)可應(yīng)用于新建和改擴建,應(yīng)在設(shè)計之初充分考慮利用原有波形梁護欄構(gòu)件,并使設(shè)計方案能夠滿足SB級防護性能。從安全性、經(jīng)濟性和適用性考慮,初步提出4種改造方案。

        方案一和方案二均采用整體式門型立柱交替分設(shè)型普通立柱,方案一為上下兩層4mm雙波板,方案二為上層3mm+下層4mm雙波板。方案三和方案四采用分離式門型立柱外套管+立柱,方案三波形板的布置與方案二相同,方案四將上層波形板改為圓管橫梁。

        按照SB級碰撞試驗條件,對四種初步設(shè)計方案進行有限元仿真試驗分析。

        計算機仿真試驗結(jié)果表明:四種初步設(shè)計方案安全性均滿足SB級防護性能要求,但初步設(shè)計方案三中型客車在碰撞過程中挑起較高,存在翻越護欄的風(fēng)險。

        作為改造方案時,與新設(shè)SBm級三波護欄和整體式混凝土護欄相比,工程造價均有降低,方案三造價最低,分別節(jié)省34.24%和43.79%。

        作為改造方案時,方案一、二、三均只能適用于原有防阻塊型護欄,方案四可用于原有防阻塊型和托架型護欄;方案三和方案四在路面加鋪后仍能使用,加鋪后護欄距離路面總高度保持不變,不影響美觀性。

        方案一和方案二施工便捷性差,需鉆孔埋入整體式門柱;方案四橫梁托架與門型外套管連接復(fù)雜,加工難度大。

        綜合比較,初步設(shè)計方案中,方案三造價最低,施工和加工最便捷,路面加鋪后仍然適用,為最優(yōu)初步設(shè)計方案,但方案三只能用于原有托架型中央分隔帶護欄改造,進行繼續(xù)優(yōu)化。

        1.3 方案優(yōu)化設(shè)計

        在方案三的基礎(chǔ)上,進行優(yōu)化設(shè)計。將防阻塊改為托架,進行防護性能分析。優(yōu)化后的SBm級雙層雙波門型護欄由Φ114立柱、Φ140門型外套管、托架、3mm波形梁板、4mm波形梁板等構(gòu)成。Φ114立柱打入或先鉆孔再打入中分帶種植土里,通過Φ140門型外套管將中分帶兩側(cè)Φ114立柱連接起來,形成門型組合式立柱,立柱間距為2m。將上下兩層波形梁板通過托架與門型組合式立柱相連,形成雙層雙波門型護欄。下層波形梁板厚度為4mm,中心距離路面或路緣石的高度為60cm;上層波形梁板厚度為3mm,中心距離路面或路緣石的高度為100cm。護欄結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        2? 安全性能分析

        2.1 小型客車試驗情況

        通過對比小型客車實車碰撞試驗前后照片,小型客車碰撞過程中,車輛前部發(fā)生較大程度的變形,但對乘員艙的擠壓程度較輕。車輛碰撞護欄后,護欄的變形范圍為4m,護欄構(gòu)件沒有脫落,護欄未侵入乘員艙,立柱土基礎(chǔ)破壞較輕,立柱路面以下部分折彎較小,護欄迎撞面有一定變形,殘留變形值為0.3m,護欄外邊緣變形較小,殘留變形僅有0.14m。

        2.1.1 小型客車加速度數(shù)據(jù)

        小型客車重心處加速度時間歷程曲線如圖8所示。

        小型客車乘員碰撞后加速度縱向和橫向分量10ms間隔平均值絕對值的最大值分別為ax=77.5m/s2和ay=91.2m/s2,均小于200m/s2,滿足評價標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)車輛重心處加速度數(shù)據(jù),可計算出乘員碰撞速度縱向和橫向分量的絕對值分別為vx=7.9和vy=5.3m/s,均小于12m/s,符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

        2.1.2 小型客車運行軌跡

        SBm級雙層雙波門型護欄實車碰撞試驗過程中,小型客車的運行軌跡如圖9所示。

        仿真試驗中,護欄成功阻擋住了小型客車,車輛在t=0.2s時已經(jīng)轉(zhuǎn)向,并逐漸行駛到正常路線,未發(fā)生騎跨和穿越護欄的現(xiàn)象,說明特殊路段處置方案三護欄對小型客車的阻擋功能和導(dǎo)向功能均滿足。

        實車試驗中,小型客車碰撞護欄后,車輛沒有穿越、翻越、騎跨和下穿防護欄。雖然車輛駛離護欄后,車頭部分與護欄發(fā)生二次接觸,產(chǎn)生一定的甩尾,但沒有發(fā)生翻車、掉頭現(xiàn)象,最終停在碰撞點前方26m靠近護欄的位置。車輛輪跡經(jīng)過導(dǎo)向駛出框(A=4.72m,B=10m)時,輪跡最遠(yuǎn)處與護欄迎撞面初始位置的距離X=2.84m,滿足邊界要求。

        仿真和實車試驗護欄的最大動態(tài)變形量分別為0.35m和0.44m。

        2.2 中型客車試驗情況

        通過對比中型客車實車碰撞試驗前后照片,中型客車碰撞護欄后,護欄的變形范圍為15m,護欄構(gòu)件沒有脫落,護欄未侵入乘員艙。碰撞區(qū)域內(nèi)立柱土基礎(chǔ)有一定程度破壞,立柱路面以下部分折彎較為嚴(yán)重,護欄迎撞面變形較大,殘留變形值為1.0m,護欄外邊緣變形相對較小,殘留變形為0.53m。

        SBm級雙層雙波門型護欄實車碰撞試驗過程中,大型貨車的運行軌跡如圖10所示。

        仿真分析中,護欄成功阻擋住了中型客車,車輛在t=0.5s時已經(jīng)轉(zhuǎn)向,并逐漸行駛到正常路線,未發(fā)生騎跨和穿越護欄的現(xiàn)象,護欄對中型客車的阻擋功能和導(dǎo)向功能均滿足,但車輛躍起較高,車輛有翻越護欄的風(fēng)險,仍有進一步優(yōu)化的空間。

        實車試驗中,中型客車碰撞護欄后,車輛沒有穿越、翻越、騎跨護欄,車輛正常導(dǎo)出,行駛姿態(tài)正常。車輛輪跡經(jīng)過導(dǎo)向駛出框(A=7.77m,B=20m)時,輪跡最遠(yuǎn)處與護欄迎撞面初始位置的距離X=5.90m,滿足邊界要求。

        仿真和實車試驗護欄的最大動態(tài)變形量分別為0.81m和1.03m。

        2.3 大型貨車試驗情況

        通過對比大型貨車實車碰撞試驗前后照片,大型貨車碰撞護欄后,護欄的托架發(fā)生破壞,碰撞區(qū)域向后(行車方向)迎撞面?zhèn)鹊牟ㄐ瘟喊宓袈?,護欄構(gòu)件及脫離件并未侵入乘員艙。碰撞區(qū)域內(nèi)立柱土基礎(chǔ)發(fā)生較大程度的破壞,立柱路面以下部分折彎嚴(yán)重,碰撞區(qū)域內(nèi)護欄變形較大,護欄外邊緣的殘留變形為0.78m。

        SBm級雙層雙波門型護欄實車碰撞試驗過程中,大型貨車的運行軌跡如圖11所示。

        仿真試驗中,護欄阻擋住了大型貨車,車輛在t=0.8s時已經(jīng)轉(zhuǎn)向離開護欄,未發(fā)生騎跨和穿越護欄的現(xiàn)象,護欄對大型貨車的阻擋功能和導(dǎo)向功能均滿足。

        實車碰撞試驗中,小型客車碰撞護欄后,車輛沒有穿越、翻越、騎跨和下穿防護欄。雖然車輛駛離護欄后,車頭部分與護欄發(fā)生二次接觸,產(chǎn)生一定的甩尾,但沒有發(fā)生翻車、掉頭現(xiàn)象,最終停在碰撞點前方26m靠近護欄的位置。車輛輪跡經(jīng)過導(dǎo)向駛出框(A=8.73m,B=20m)時,輪跡最遠(yuǎn)處與護欄迎撞面初始位置的距離X=2.65m,滿足邊界要求。

        仿真和實車試驗護欄的最大動態(tài)變形量分別為0.81m和1.34m。

        2.4 試驗結(jié)論

        依據(jù)我國現(xiàn)行《公路護欄安全性能評價標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B05-2013),經(jīng)計算機仿真試驗和實車足尺碰撞試驗驗證,SBm級雙層雙波門型護欄在SB級(四級)小型客車、中型客車和大型貨車碰撞條件下,該護欄的阻擋功能、導(dǎo)向功能、緩沖功能指標(biāo)符合JTG B05-01—2013《公路護欄安全性能評價標(biāo)準(zhǔn)》的要求,該護欄的安全性能滿足SB級(四級)防護等級要求。

        3? 經(jīng)濟性分析

        與現(xiàn)行設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中推薦的SBm級三波形梁鋼護欄相比,當(dāng)SBm級雙層雙波門型護欄用于護欄新建時,用鋼量節(jié)省7.32%;當(dāng)SBm級雙層雙波門型護欄用于護欄改造時,用鋼量節(jié)省28.35%,而當(dāng)原有護欄波形梁板厚度為4mm時,用鋼量會節(jié)省更多。

        通過使用SBm級雙層雙波門型護欄進行大規(guī)模護欄改造時,與新設(shè)SBm級三波護欄相比,工程造價節(jié)省17.11%,雙側(cè)節(jié)省248元/延米,與新設(shè)整體式混凝土護欄相比,節(jié)省29.15%,雙側(cè)節(jié)省248元/延米,495元/延米。

        4? 結(jié)語

        本文研究開發(fā)一種新型SBm級雙層雙波門型護欄,可應(yīng)用于高速公路中央分隔帶新建和改擴建工程。經(jīng)計算機仿真試驗和實車足尺碰撞試驗驗證,SBm級雙層雙波門型護欄在SB級(四級)小型客車、中型客車和大型貨車碰撞條件下,該護欄的阻擋功能、導(dǎo)向功能、緩沖功能指標(biāo)符合JTG B05-01—2013《公路護欄安全性能評價標(biāo)準(zhǔn)》的要求,該護欄的安全性能滿足SB級(四級)防護等級要求。

        與新設(shè)SB級中分帶三波梁護欄相比,新建門型護欄用鋼量可節(jié)省7.97%,將原有中分帶波形梁護欄改造為門型護欄用鋼量可節(jié)省28.35%,當(dāng)大規(guī)模改造為研發(fā)的SB級門型護欄時,與新設(shè)現(xiàn)行設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)SB級中分帶三波梁護欄相比可節(jié)省造價17.11%,與新設(shè)SB級中分帶混凝土護欄相比,可節(jié)省造價29.15%,經(jīng)濟效益明顯,具有良好的市場推廣前景。

        參考文獻(xiàn)

        [1] JTJ 074- 94,高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計及施工技術(shù)規(guī)范[S].

        [2] JTG D81—2006,公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范[S].

        [3] JTG D81—2017,公路交通安全設(shè)施設(shè)計規(guī)范[S].

        [4] JTG/T D81—2017,公路交通安全設(shè)施設(shè)計細(xì)則[S].

        [5] JTG B05-01—2013,公路護欄安全性能評價標(biāo)準(zhǔn)[S].

        [6] 朱志勤,賈寧,王和林,等.高速公路中央分隔帶波形梁護欄改造技術(shù)研究[J].特種結(jié)構(gòu),2016(6):80-85.

        [7] 姚勝彪,張宏松,段躍華,等.中央分隔帶SBm級雙層雙波護欄結(jié)構(gòu)設(shè)計與試驗研究[J].中外公路,2017(2):143-147.

        [8] 雷正保,楊兆.三波護欄的耐撞性研究[J].公路交通科技,2006(7):130-135.

        [9] 邰永剛,張紹理,高水德.高防護等級鋼護欄改造方案研究[J].公路工程,2009(2):140-143.

        [10]侯德藻,李勇,楊曼娟,等,高速公路組合型波形板活動式鋼護欄開發(fā)[J].公路交通科技,2011(9):136-141.

        [11]龍科軍,李寅,雷正保,等,基于加速度嚴(yán)重指數(shù)的公路路側(cè)危險度評估[J].中國公路學(xué)報,2013(3):143-149.

        [12]閆書明,陳冠雄,劉航.幾種改進的波形梁護欄的碰撞分析[J].公路工程,2016(2):167-171.

        [13]李勇,楊潤林.地基土體對貨車與波形梁護欄碰撞效應(yīng)的影響[J].工程科學(xué)學(xué)報,2016(4):589-594.

        在线看亚洲一区二区三区| 亚洲av福利天堂在线观看| 久久青草国产免费观看| 国产香蕉尹人在线视频你懂的| 亚洲国产综合性感三级自拍| 国产av黄色一区二区| 色婷婷一区二区三区久久亚洲| 亚洲欧洲av综合色无码| 中文字幕专区一区二区| 一区二区高清视频免费在线观看 | 国产黄色一级到三级视频| 丁香婷婷六月综合缴清| 音影先锋中文字幕在线| 国产freesexvideos中国麻豆| 国产精品女人呻吟在线观看 | 激情综合网缴情五月天| 少妇人妻中文字幕在线| 少妇精品亚洲一区二区成人| 大学生高潮无套内谢视频| 粗大的内捧猛烈进出视频| 内谢少妇xxxxx8老少交 | 亚洲三级黄色| 久久精品国产亚洲综合色| 国产人妖xxxx做受视频| 黄色中文字幕视频网站| 久久精品国产69国产精品亚洲| 精品亚洲一区二区三区四区五区 | 在线观看一区二区女同| 91在线视频视频在线| 精品高清一区二区三区人妖| 蜜桃av在线免费网站| 日日澡夜夜澡人人高潮| 人妻无码中文人妻有码| 中文字幕巨乱亚洲| 亚洲素人日韩av中文字幕| 中文字幕精品一区久久| 一区二区三区视频| 亚洲av日韩精品久久久久久 | 人妻少妇看a偷人无码精品| 久久亚洲精品成人| 亚洲中文字幕在线精品2021|