為解決中分帶開(kāi)口處活動(dòng)護(hù)欄防撞性能不足的問(wèn)題,廣清高速公路中分帶開(kāi)口處采用兩種防撞活動(dòng)護(hù)欄結(jié)構(gòu)——鋼管預(yù)應(yīng)力索活動(dòng)護(hù)欄與梁柱式波形梁活動(dòng)護(hù)欄。
6.2. 1鋼管預(yù)應(yīng)力索活動(dòng)護(hù)欄
鋼管預(yù)應(yīng)力索活動(dòng)護(hù)欄是國(guó)內(nèi)首個(gè)經(jīng)小客車(chē)和大客車(chē)實(shí)車(chē)碰撞試驗(yàn)驗(yàn)證防撞能力達(dá)到Am級(jí)的活動(dòng)護(hù)欄,獲得了中國(guó)公路學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)。
(1)鋼管預(yù)應(yīng)力索活動(dòng)護(hù)欄的研發(fā)
鋼管預(yù)應(yīng)力索活動(dòng)護(hù)欄由鋼索和鋼管構(gòu)成的桁架結(jié)構(gòu)組成。鋼索為柔性材料,具 有較好的緩沖性能,對(duì)失控車(chē)輛的防護(hù)效果好,但其最大動(dòng)態(tài)變形量大,且導(dǎo)向性能 差,易對(duì)相鄰車(chē)道正常行駛車(chē)輛造成影響,同時(shí)其強(qiáng)大的反彈力也容易引發(fā)二次事故; 由鋼管組成的桁架結(jié)構(gòu)屬于半剛性結(jié)構(gòu),具有一定的剛度和柔度,通過(guò)鋼管的變形來(lái) 吸收碰撞能量,并迫使失控車(chē)輛改變方向,有良好的導(dǎo)向功能,但能達(dá)到160kJ防護(hù)能 量的鋼管桁架結(jié)構(gòu)耗材巨大,且開(kāi)啟移動(dòng)困難,不適合用作活動(dòng)護(hù)欄。因此,綜合柔性 和半剛性材料的優(yōu)點(diǎn),將鋼索與鋼管桁架兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)組合,提出鋼管預(yù)應(yīng) 力索活動(dòng)護(hù)欄,并采用單元試驗(yàn)、計(jì)算機(jī)仿真分析技術(shù)以及實(shí)車(chē)足尺碰撞試驗(yàn)對(duì)其進(jìn) 行研發(fā)設(shè)計(jì)。
圖6-2-1為鋼索單元試驗(yàn),通過(guò)試驗(yàn)獲取鋼索力學(xué)性能,為鋼管預(yù)應(yīng)力索活動(dòng)護(hù)欄的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及計(jì)算機(jī)仿真分析提供有力的數(shù)據(jù)支持。
圖6-2-2與圖6-2-3是采用實(shí)車(chē)碰撞試驗(yàn)對(duì)鋼管預(yù)應(yīng)力索活動(dòng)護(hù)欄防撞性能進(jìn)行驗(yàn)證,并將車(chē)輛行駛姿態(tài)的計(jì)算機(jī)仿真與實(shí)車(chē)碰撞試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,可見(jiàn)碰撞過(guò) 程車(chē)輛行駛姿態(tài)、護(hù)欄動(dòng)態(tài)變形情況等指標(biāo)基本一致,由此驗(yàn)證了計(jì)算機(jī)仿真分析技 術(shù)的可靠性;同時(shí)對(duì)碰撞后鋼管預(yù)應(yīng)力索活動(dòng)護(hù)欄的殘余變形情況及車(chē)輛損壞情況進(jìn)行了觀測(cè)記錄。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)地評(píng)價(jià)驗(yàn)證,鋼管預(yù)應(yīng)力索活動(dòng)護(hù)欄各項(xiàng)指標(biāo)均滿足《公路 護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)HJTG B05-01—2013 )要求,護(hù)欄防護(hù)等級(jí)達(dá)到了Am 級(jí)160kJo