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护栏结构安全裕度研究 贾宁 王成虎 李勇 交通运输部公路科学研究院 X 关注成功！ 加关注后您将方便地在 我的关注中得到本文献的被引频次变化的通知！ 新浪微博 腾讯微博 人人网 开心网 豆瓣网 网易微博 摘????要： 提出护栏安全裕度的概念, 将安全裕度概念引入护栏的结构设计和选型中。采用经实车碰撞试验校核的有限元仿真模型, 通过仿真模拟方法分析A级 (160 kJ) 三波波形梁护栏和SA级 (400 kJ) 混凝土护栏的安全裕度。三波波形梁护栏的极限防护能力为中型客车176 kJ, 护栏安全裕度为16 kJ, 混凝土护栏的极限防护能力为大型货车440 kJ, 护栏安全裕度为40 kJ, SA级混凝土护栏安全裕度略大于A级三波波形梁护栏。安全裕度较高的护栏更适合应用在车型构成复杂、超载超速可能性大、交通事故率较高的高风险路段。 关键词： 安全裕度; 三波波形梁护栏; 混凝土护栏; 有限元仿真; 实车碰撞试验; 作者简介：贾宁 (1979-) , 女, 辽宁瓦房店人, 博士, 高级工程师, 主要从事公路安全防护设施研究与开发。 收稿日期：2016-04-29 基金：国家科技支撑计划 (2014BAG01B01) Research on Safety Margin of Barrier Structures JIA Ning WANG Chenghu LI Yong Research Institute of Highway Ministry of Transport; Abstract： The concept of barrier safety margin was put forward and introduced into barrier structure design and type selection.With finite element simulation models verified by full-scale impact test, safety margin of A-level (160 kJ) thrie-beam barrier and SA-level (400 kJ) concrete barrier was analyzed through the method of FEA.Critical protection capability of thrie-beam barrier was 176 kJ for medium bus and safety margin was 16 kJ.Critical protection capability of concrete barrier was 440 kJ for largescale truck and safety margin was 40 kJ.Safety margin of concrete barrier was slightly greater than that of thrie-beam barrier.Barrier with more safety margin was more suitable for the high-risk road section with complex vehicle constitution, more possibility for overload and overspeed, high traffic accident rate. Keyword： safety margin; thrie-beam barrier; concrete barrier; FEM; full-scale impact test; Received： 2016-04-29 0前言 护栏是设置于公路行车道外侧或中央分隔带的一种带状吸能结构, 车辆碰撞时通过自体变形或车辆爬升吸收碰撞能量, 对碰撞车辆起到阻挡、缓冲和导向的作用, 从而降低乘员的伤害程度。 护栏结构设计按照既定的防护等级确定结构型式、尺寸及配筋, 并根据规范规定的相应防护等级的碰撞条件进行实车碰撞试验验证[1]。碰撞条件包括碰撞车辆的总质量m、碰撞速度v和碰撞角度θ, 各防护等级对应的设计防护能量Ed=1/2 m (vsinθ) 。每一个防护等级的护栏结构能够安全防护相应碰撞条件的碰撞车辆, 实车碰撞试验结果满足评价标准要求[1], 但安全余量大小可能不尽相同。护栏安全裕度定义为护栏相对于设计防护能量所具有的防护能力余量, 有的实车碰撞试验结果表明护栏的防护能力已经达到临界状态, 即安全裕度较低 (图1 (a) ) , 也有的试验中护栏碰撞后变形损坏程度较轻, 护栏还可以承受更大的碰撞荷载,