護(hù)欄安全裕度研究涉及護(hù)欄的防護(hù)能力分析及驗(yàn)證。護(hù)欄防護(hù)能力分析及驗(yàn)證的技術(shù)手段包括實(shí)車足尺碰撞試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿真模擬兩種方法。實(shí)車足尺碰撞試驗(yàn)具有可靠客觀的優(yōu)點(diǎn)，但費(fèi)用高、周期長，多用于護(hù)欄安全性能的最終驗(yàn)證。目前國內(nèi)外護(hù)欄研究人員普 遍采用計(jì)算機(jī)仿真模擬進(jìn)行護(hù)欄結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化以及防護(hù)能力分析。實(shí)踐證明，采用經(jīng)實(shí)車 足尺碰撞試驗(yàn)校核的車輛和護(hù)欄仿真模型，對車輛碰撞護(hù)欄過程的求解精度可以滿足防護(hù) 能力分析需要。
由于護(hù)欄安全裕度研究中需分析護(hù)欄結(jié)構(gòu)參數(shù)改變以及不同碰撞條件時(shí)的防護(hù)能力， 工況較多，因此采用計(jì)算機(jī)仿真模擬的方法進(jìn)行護(hù)欄安全裕度分析。
護(hù)欄安全裕度研究的核心是計(jì)算護(hù)欄的極限防護(hù)能力，即護(hù)欄防護(hù)能力達(dá)到極限狀 態(tài)時(shí)對應(yīng)的車輛碰撞能量。護(hù)欄的試驗(yàn)碰撞車型包括小型客車、大(中)型客車和大(中) 型貨車三種碰撞車型。小型客車主要用于評價(jià)護(hù)欄緩沖功能，大中型車輛主要用于評價(jià)護(hù)欄阻擋功能，各防護(hù)等級護(hù)欄的設(shè)計(jì)防護(hù)能量是根據(jù)大中型車輛的試驗(yàn)碰撞條件計(jì)算的。
對于高速公路不同防護(hù)等級的護(hù)欄，小型客車的試驗(yàn)碰撞條件是一致的，防護(hù)等級的區(qū)別僅在于大中型車輛的試驗(yàn)碰撞條件，因此護(hù)欄極限防護(hù)能力計(jì)算時(shí)不考慮小型客車。
計(jì)算護(hù)欄的極限防護(hù)能力時(shí)，可以通過提高大(中)型車輛的車輛總質(zhì)量、碰撞速度或調(diào)整碰撞角度來增大碰撞能量。由于提高碰撞速度在仿真計(jì)算時(shí)最方便實(shí)現(xiàn)，為提高計(jì)算效 率，將碰撞速度以5km/h為步長采用二分法逐漸增大，依次進(jìn)行大中型車輛碰撞護(hù)欄仿真計(jì) 算，得到護(hù)欄防護(hù)能力達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)對應(yīng)的車輛碰撞能量E.。護(hù)欄的安全裕度M、定義為極限防護(hù)能力與設(shè)計(jì)防護(hù)能量的差值，即M、=E-Ed。
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