半剛性護(hù)欄研究和意義

雖然在國內(nèi)眾多學(xué)者的不懈努力下，我國公路防撞護(hù)欄在理論研究和實(shí)踐上都取得了巨大的進(jìn)步，但從整體水平上看，與國外先進(jìn)水平相比仍然存在一定的差距。主要表現(xiàn)在以下方面:

(1)我國高速公路上雖然已經(jīng)安裝了各種結(jié)構(gòu)形式的護(hù)欄，但其設(shè)計(jì)基本都是參照國外的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行的，嚴(yán)重缺乏實(shí)驗(yàn)過程和技術(shù)數(shù)據(jù)，更沒有自主知識產(chǎn)權(quán)，不利于我國道路安全水平的提高;

(2)各國交通環(huán)境條件及車型不盡相同，如前所述，在我國新的道路交通運(yùn)輸車輛構(gòu)成形式下，防撞護(hù)欄的設(shè)計(jì)條件已經(jīng)發(fā)生了巨大的改變，再沿用以前的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行新形勢下的護(hù)欄設(shè)計(jì)，將難以得到很好的防護(hù)效果。

可見，針對我國交通的具體情況，站在更高起點(diǎn)上研究開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型高速公路防撞護(hù)欄，對于提高我國道路交通安全、塑造道路交通安全新形象都具有重要意義。

鑒于以上所述，本文嘗試開發(fā)了一種新型護(hù)欄防阻塊結(jié)構(gòu)，并獲國家專利，在此基礎(chǔ)上提出了一種具有高度自適應(yīng)特征的半剛性護(hù)欄結(jié)構(gòu)，新型護(hù)欄以防御重心較高的重型車輛為主，兼顧防御多種車型。

所以本文將圍繞該新型防阻塊結(jié)構(gòu)及由其構(gòu)成的高度自適應(yīng)半剛性護(hù)欄開展以下兩方面的研究:防阻塊結(jié)構(gòu)形式及尺寸參數(shù)的確定;高度自適應(yīng)半剛性護(hù)欄碰撞性能的仿真研究與現(xiàn)有護(hù)欄形式碰撞性能的對比分析。

半剛性護(hù)欄主要設(shè)置在需要著重保護(hù)乘員安全的路段。梁柱式半剛性護(hù)欄按不同結(jié)構(gòu)又可分為W型波形梁護(hù)欄、三波波形梁護(hù)欄、管梁護(hù)欄、箱梁護(hù)欄等數(shù)種。它們均具有一定的剛度和韌性，主要通過橫梁、立柱和土基的變形吸收碰掩能最，損壞部件容易更換，具有一定的視線誘導(dǎo)作用，外形美觀。從國內(nèi)外實(shí)際應(yīng)用情況看，波形梁護(hù)欄的應(yīng)用最廣泛。根據(jù)半剛性護(hù)欄的力學(xué)模式可分為強(qiáng)梁一強(qiáng)柱式護(hù)欄、強(qiáng)梁一弱柱式護(hù)欄、極強(qiáng)梁一弱柱式護(hù)欄、弱梁一強(qiáng)柱式護(hù)欄和弱梁一弱柱式護(hù)欄

半剛性護(hù)欄是一種連續(xù)的梁柱結(jié)構(gòu)。它是通過車輛與護(hù)欄間的摩擦、車輛與地面間的摩擦及車輛、土基和護(hù)欄本身產(chǎn)生一定量的彈、塑性變形(以護(hù)欄系統(tǒng)的變形為主)來吸收碰撞能量，延長碰撞過程的作用時(shí)間來降低車輛速度，并迫使失控車輛改變行駛方向，回復(fù)到正常的行駛方向，從而確保乘員安全和減少車輛損壞。 ?

波形梁護(hù)欄corrugated beam barrier是半剛性護(hù)欄的主要形式，它是一種以波紋狀鋼護(hù)欄板相互拼接并由主柱支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)。它利用土基、立柱、橫梁的變形來吸收碰撞能量，并迫使失控車輛改變方向，回復(fù)到正常的行駛方向，防止車輛沖出路外，以保護(hù)車輛和乘客，減少事故造成的損失。波形梁護(hù)欄鋼柔相兼，具有較強(qiáng)的吸收碰撞能量的能力，具有較好的視線誘導(dǎo)功能，能與道路線形相協(xié)調(diào)，外形美觀，可在小半徑彎道上使用，損壞處容易更換。組合波形梁護(hù)欄可在窄中央分隔帶上使用。對于車輛越出路(橋)外，有可能造成嚴(yán)重后果的區(qū)段，可選擇加強(qiáng)波形梁護(hù)欄。

波形護(hù)欄實(shí)用新型涉及一種公路中央分隔帶開口處用組合型波形板活動式鋼護(hù)欄，該護(hù)欄由兩片波形鋼護(hù)欄板及兩者之間固定夾放的兩根立柱構(gòu)成，兩根立柱固定夾裝在兩片波形鋼護(hù)欄板之間。在公路正常營運(yùn)時(shí)，該護(hù)欄利用插拔立柱可方便地插入開口處預(yù)先設(shè)置的插拔孔內(nèi)，起到隔離和防護(hù)作用，同時(shí)與公路外邊上的護(hù)欄帶相呼應(yīng)，整齊劃一，美觀配套。車輛對其碰撞時(shí)，由于波形鋼護(hù)欄板有良好的耐撞性能和吸收能量的作用，既不容易被撞毀，同時(shí)又可對車輛和司乘人員起到很好的保護(hù)作用。當(dāng)路面維修或其它原因需要并通時(shí)，可方便地把開口處的各組護(hù)欄立柱拔出移走，開辟通道，便于車輛通行。