国内外马路墩对车辆冲撞护栏的发展

发布时间：2016年12月26日   |   阅读次数： 181

国内外马路墩对车辆冲撞护栏的发展
80年代末，为了编制《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》国内学者对国外马路墩的发展及趋势做了大量的考察，并在此基础上做了相关研究。近年来我国在防撞护栏的研究上也开展了大量的研究工作，在碰撞过程的变形受力特征、护栏的材料特性、不同形式护栏的选取、立柱的合理设计和H形立柱的受力特点、波形梁的材料和加工计划等方面都取得了进展。
目前国内外对车辆冲撞护栏(包括半刚性护栏)的反应的研究主要采用四种方法：实车足尺碰撞试验、缩尺模型试验、计算机仿真实验和有限元数值分析法。
1)实车足尺撞击实验是用实际车辆冲撞护栏来模拟现实交通事故的一种研究方法。它可以得到车辆在撞击过程中的运动轨迹和运动姿态、车辆与护栏的变形和损伤特征以及碰撞冲击力等真实可信的技术参数，是护栏结构设计和验证其他研究方法的直接依据。它虽然真实可靠，但耗资很大，具有一定的危险性，不可能进行多次试验。
2)缩尺模型试验法是一种将实际汽车护栏或其中的一部分构件按一定比例缩小进行模拟试验的方法。公路墩可以在试验室进行，具有试验成本低、试验过程易于控制、变换参数容易、可采用多组试件反复进行等众多优点，是对护栏进行冲击特性、撞击刚度、能量吸收能力等物理力学特性研究的一种经济有效的试验方法。但需解决动力模拟相似性的问题。
3)计算机仿真试验是通过建立“车辆一半刚性护栏”系统的运动方程，用数值积分的方法，在计算机上进行的模拟试验。它能进行多次重复试验，并能针对各种结构参数的变化计算出冲撞的反应，是一种行之有效的方法。但在实际研究中，通常将车辆视为刚体，不考虑其变形；或者以无质量弹簧来反映车辆局部变形，这些都与车辆在实际冲撞过程中的表现有很大出入。
4)有限元数值分析的方法在此特指利用业已存在的大家普遍接受的大型有限元非线性分析软件进行“车辆一护栏”碰撞的分析。目前国际上大型的通用有限元分析程序主要有ANSYS，NASTRAN，ABAQUS，MARC等，其中以ANSYS为代表。该种护栏底座方法不但具备一般计算机仿真试验的优点，而且该类软件往往都具有强大的计算机数据前后处理功能，可以模拟车辆护栏(特别是半刚性护栏)碰撞过程中的大量非线性因素，便于进行数值分析。因此，有限元数值分析是一种适用有效且快速经济的研究方法。但此种方法对计算机要求比较高。

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