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中国是一个交通比较发达的 。截至2017年底,全国公路总里程4773.5万公里,其中高速公路总里程13.65万公里。在这样一个里程巨大的高速公路上,作为一种防护设施,波形梁钢护栏板具有很大的必要性。为了保证波形梁钢护栏板在公路通行上的质量,波形梁钢护栏板的施工有严格的标准,需要满足 标准和工程要求。下面简要介绍波形梁钢护栏板方案的施工方法。高速公路波形梁钢护栏板施工方法一般依据《公路交通设施施工技术规范》(JTG F81-2006)、《公路保障工程实施技术指南》(2006)、《公路交通设施设计与施工技术规范》等文件,加上相应的工程施工客户及设计图纸的设计要求和施工合同。高速波形梁钢护栏板在不同工程中的施工方法方案可能会因工程要求的不同而有所不同,但总体原理不会有很大的不同。
波形梁钢护栏板的施工过程大致如下:放样量线、打桩、调整验证、瓦楞纸板安装、调整线性、自检、验收。具体到施工过程,包括波形梁钢护栏柱放样、波形梁钢护栏柱安装、波形梁钢护栏板安装、波形梁钢护栏板安装、砌块安装、端部安装。这些波形梁钢护栏施工的各个环节都有相应的要求,需要严格按照施工要求进行施工。
以上是高速公路波形梁钢护栏的施工方法方案。庞景行业的专业团队对客户的工程图纸进行评估,提供 的解决方案。
波形护栏板是一种公路中央分隔带开口处用组合型波形板活动式钢护栏,该护栏由两片波形钢护栏板及两者之间固定夹放的两根立柱构成,两根立柱固定夹装在两片波 形钢护栏板之间。在公路正常营运时,该护栏利用插拔立柱可方便地插入开口处预先设置的插拔孔内,起到隔离和防护作用,同时与公路外边上的护栏带相呼应,整 齐划一,美观配套。车辆对其碰撞时,由于波形钢护栏板有良好的耐撞性能和吸收能量的作用,既不容易被撞毁,同时又可对车辆和司乘人员起到很好的保护作用。
波形梁护栏模型在ANSYS/LS DYNA默认的整体直角坐标系中完成,包括波形梁护栏板、防阻块、立柱以及地面模型.模型总共有35484个单元,40545个节点。由4段波形梁,5个防阻块、5个圆柱形立柱和地面组成,相邻两段立柱的中心距4000mm。
1)波形梁护栏板模型波形梁护栏板是整个护拦体系重要的组成部分,它是与失控车辆 接触的构件,波形梁护栏板通过防阻块把碰撞力分散传递给多根立柱, 通过立柱把力传给地荃(39J.护拦与失控车辆的作用随着时间的推移,不断改变着作用位置,在碰撞车辆冲击作用下,波纹被展开,吸收能。目前世界上主要 有两种护栏结构:日式护栏和美式护栏。美式护栏与日式护栏相比较,具有结构简单、刚度适中、节省材料等特点。我国根据美式护栏结构机理制定了自己的设计标 准。本文根据这个标准建立了波形护栏板的有限元模型。波形护栏板的截面形状如图3.3所示t40l,表3.4中是对应的几何尺寸。在具体建模中,为了尽量 准确模拟波形梁护栏板的弧形边界,将截面划分为20份:在长度方向上,为了正确反映碰撞的动力特征,在横梁首先受到冲撞的部分,按25mm单元尺寸均匀划 分(41],然后沿冲撞区域两侧慢慢增大单元尺寸,逐渐过渡70mm.
2)防阻块模型防阻块是护栏重要的传力构件之一,其作用是将波形梁护栏板受到的撞击力均匀地传递给立柱。防阻块本身也是一个吸能机构,可以使护栏在受到 碰撞后逐渐变形,使能量吸收时间增长,减少乘员伤亡,它的主要作用是降低事故的严重度。若忽略防阻块而直接将护栏板与立柱相连的话,将难以准确反映波形梁 护栏(尤其是立柱)的受力特征。防阻块可以用各种形状的型钢来制造。在我国的行业规范中使用A型、B型两种。A型适用于圆柱形立柱,是一种六角形的结 构。B型是参照法国标准设计的,适用于槽形立柱或其他型钢立柱。本文采用A型防阻块。
考虑防阻块虽然会使建模难度和计算工作量大大增加,但能够让计算结果更为合乎实际。在具体建模过程中,防阻块以壳单元模拟,在立柱上部均匀布置,位置与波 形梁护栏板一致。防阻块采用映射网格划分,考虑与护栏板的连接需要,在高度方向上均匀划分8个单元,长度方向上则是两端疏中间密,在与波形梁护栏板连接的 部分,按20mm单元尺寸均匀划分,然后沿两侧慢慢增大单元尺寸,逐渐过渡30mm,同时中间部分的划分要考虑到与立柱的连接需要。
3)立柱模型立柱为波形梁护栏的主要受力构件,采用薄壁圆管结构有利于提高护栏整体强度和韧性、有利于吸收和消耗碰撞能量并减轻冲撞损伤。在具体建模中, 由于钢管的壁厚相对于钢管直径要小得多,所以在LS-DYNA中使用壳单元来建模[44).根据我国现行的《高速公路交通设施设计及施工技术规 范.JTJ074-94),立柱的总高是1850mm,其中1100mm是埋在地底下的。 类圆柱立柱模型是以外径为114mm,厚度为4.5mm的圆 柱型钢管为原型建立的t3。几何尺寸如图3.7所示.立柱间距为4m,采用映射网格划分。由于在碰撞过程中,立柱地面以上部分和地面以下部分受冲击的程度 不同,网格划分上,地面以上立柱的网格的密度要比地面以下立柱大一倍左右,单元尺寸从50mm到100mm之间过渡,同时兼顾与防阻块和地面连接的需要.
4)地面模型由于本文的分析重点不在于地面的受力及变形,为了降低建模的难度,避免加入小轿车模型后产生大小不等的初始渗透,对其用实体单元模拟。网格划 分采用扫惊网格划分和映射网格划分相结合的方法进行,尽量避免用自由网格。考虑与立柱的连接需要,在高度方向上按两端密中间疏划分6个单元:在护栏纵向需 考虑车辆行驶的路线,按两端疏中间密进行划分,单元尺寸从护栏第二、三跨160mm逐渐过渡到两端400mm;在与护栏纵向垂直的方向,考虑车辆撞击力的 影响,同样按两端疏中间密划分,靠近立柱的地方按150mm划分,然后沿两侧慢慢增大单元尺寸,逐渐过渡600mm。
深圳光明云海旭金属材料有限公司是一家集科研、生产及销售为一体的综合性企业。专业从事各类 高速护栏研发与生产。公司生产设备先进,技术力量雄厚,检测设备齐全。产品销往全国各地并己远销俄罗斯,泰国,越南,伊朗等十几个和地区。受到用户的一致好评。公司本着“以人为本,质量为先,市场在变,诚信不变”的经营理念,以“诚信、合作、发展、创新”为宗旨,走科学创新的道路,不断推出更优的产品,以适应高速发展的建筑行业的需求。
为改变这种现状,我们应在借鉴先进 经验的基础上,通过自身的研究,建立符合我国国情的道路交通设施标准规范和体系,以加快我国交通设施的发展。我国交通部行业标准《高速公路交通设施设计及施工技术规范》规定了重庆波形护栏设计的标准,其内容主要是参照国外有关规范。实际上,各国交通环境条件及车型不尽相同,而且随着经济建设的发展和高速公路越来越多的投入使用,车流量大大增加,重型车及大型车的比较增大,平均车速提高,从而引发的事故严重度也在不断增高。针对我国的具体情况,研究汽车冲撞波形护栏的过程及影响,为设计波形护栏积累必要的技术数据,是目前亟待解决的课题。
研究车辆冲撞波形护栏响应的实验方法有足尺模型实验和缩比模型实验等。本课题的前期研究工作已经进行了单根W梁静态缩比实验和相应的有限元分析。但单根W梁实验还不能反应整个波形护栏系统各部件的变形与能量吸收特性,有必要进行更为接近实际情况的波形护栏系统冲击实验。本文在前面的研究基础上,着重研究波形护栏系统的冲击特性、撞击刚度和能量吸收能力等。
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