與新建和改擴(kuò)建公路不同，運(yùn)營期高速公路護(hù)欄升級改造具有其自身特點(diǎn)，運(yùn)營期公路護(hù)欄為既有結(jié)構(gòu)，若將護(hù)欄完全拆除后新建，雖然可以有效提高護(hù)欄的安全防護(hù)性能，但是這種方案存在以下缺點(diǎn):建設(shè)周期長,施工的人員車輛及相應(yīng)設(shè)施對正常行車造成阻礙，嚴(yán)重影響 高速公路的正常運(yùn)營，并且存在安全隱患;建設(shè)費(fèi)用高,需要拆除和新建兩筆費(fèi)用;既有護(hù)欄結(jié) 構(gòu)得不到重復(fù)利用，不符合“資源節(jié)約”與“環(huán)境保護(hù)”的工程理念。因此，運(yùn)營期高速公路護(hù) 欄升級改造應(yīng)從施工方便性、經(jīng)濟(jì)性以及再利用的角度出發(fā)，對運(yùn)營期高速公路各路段護(hù)欄進(jìn) 行優(yōu)化設(shè)計(jì)改造。
運(yùn)營期高速公路護(hù)欄升級改造設(shè)計(jì)與評價(jià)的核心方法包括計(jì)算機(jī)仿真分析與實(shí)車足尺碰撞試驗(yàn)。
(1)基于有限元方法的計(jì)算機(jī)仿真分析技術(shù)發(fā)展迅速，可求解車輛碰撞護(hù)欄的復(fù)雜動(dòng)力 學(xué)物理過程，是進(jìn)行護(hù)欄設(shè)計(jì)優(yōu)化的有力工具,但其準(zhǔn)確性和可靠性需根據(jù)實(shí)車碰撞試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校核驗(yàn)證。隨著計(jì)算機(jī)仿真分析方法在護(hù)欄開發(fā)領(lǐng)域應(yīng)用的日趨成熟，國外發(fā)達(dá)國家嘗 試將該方法作為護(hù)欄安全性能評價(jià)的一種手段，并通過實(shí)踐取得了寶貴經(jīng)驗(yàn)。歐洲標(biāo)準(zhǔn)委員 會(huì)(CEN)起草了“道路安全防護(hù)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)模擬的術(shù)語、方法、標(biāo)準(zhǔn)”草案，規(guī)定“經(jīng)過實(shí)車碰 撞檢測的道路安全設(shè)施,如果計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果與實(shí)車碰撞試驗(yàn)結(jié)果各項(xiàng)指標(biāo)一致,對于護(hù)欄的 某些非關(guān)鍵因素改進(jìn)無須再進(jìn)行實(shí)車碰撞試驗(yàn)，可用計(jì)算機(jī)仿真分析方法評價(jià)這種改進(jìn)后的 安全設(shè)施的防護(hù)性能” o歐盟于2006年完成Robust( Road barrier upgrade of standards)項(xiàng)目，在 該項(xiàng)目開展過程中，運(yùn)用經(jīng)過碰撞試驗(yàn)校正的仿真模型對大量護(hù)欄進(jìn)行安全評價(jià)，為EN1317 修訂提供依據(jù)。香港特別行政區(qū)路政署在橋梁護(hù)欄及路旁圍欄車輛碰撞研究——可行性研究中，應(yīng)用經(jīng)過碰撞試驗(yàn)校核的計(jì)算機(jī)仿真模型對多種護(hù)欄結(jié)構(gòu)進(jìn)行了安全評價(jià)，并將研究成果應(yīng)用于實(shí)際工程中。
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