梁柱式型钢护栏与混凝土护栏过渡研究
发布时间：2021-02-01 17:25
为解决桥梁梁柱式型钢护栏与混凝土护栏过渡设计中存在的刚度突变及结构过渡不平顺等问题,进行梁柱式型钢护栏与混凝土护栏过渡研究。根据武汉青山长江公路大桥主桥梁柱式型钢护栏与引桥混凝土护栏结构和刚度提出护栏过渡段的结构设计方案:混凝土护栏部分采用过渡翼墙形式;梁柱式型钢护栏上层2道横梁采用异型管结构实现高度过渡,下层2道横梁搭接于混凝土凹槽内,实现护栏间结构和刚度的平顺过渡。利用计算机仿真技术对护栏过渡结构方案的安全防护性能进行评估,结果表明:过渡结构设计方案的阻挡、导向和缓冲功能满足标准要求,安全防护能力达到SS级。
【文章来源】：桥梁建设. 2020,50(S1)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
桥梁护栏过渡段结构设计方案
护栏是为保障公路安全运营而设置的交通防护设施，在防护车辆、保护乘员安全上发挥着至关重要的作用。护栏结构多种多样，常见的结构包括波形梁护栏、混凝土护栏、组合式护栏、梁柱式型钢护栏等。护栏安全防护功能的正常发挥，特别是要达到较好的安全性能，护栏结构的整体性和连续性起到很重要的作用。而在实际应用中虽然每种护栏均进行了合理的设计，但在不同护栏的过渡连接处即护栏过渡段，仍存在刚度突变和结构过渡不平顺等问题[1-2]，如图1所示的梁柱式护栏与组合式护栏间存在结构断开问题、波形梁护拦与混凝土护栏间存在刚度突变问题。过渡段的不合理设计大大降低了护栏的安全防护性能，一旦车辆撞击此位置，较易造成车辆绊阻或翻越护栏的事故，致使车辆损毁和人员伤亡[3]。周志伟等[2]对波形梁护栏与混凝土护栏过渡段的安全性能进行了研究；孙家伟等[4]对波形梁护拦与混凝土护栏的过渡方案进行了探讨，这些研究均集中在波形梁护拦与混凝土护栏的过渡连接上。《公路交通安全设施设计细则》（JTG/T D81-2017，简称《设计细则》）中仅给出了波形梁护栏与混凝土护栏过渡段、梁柱式型钢护栏与波形梁护栏之间的过渡段示例，目前尚无梁柱式型钢护栏与混凝土护栏过渡段成熟的研究成果。近些年我国建设的大跨径缆索承重桥多采用主桥梁柱式型钢护栏、引桥混凝土护栏的设计，因此进行梁柱式型钢护栏与混凝土护栏间过渡段的研究变得迫切和必要。本文以武汉青山长江公路大桥为背景工程[5-8]，对其主桥梁柱式型钢护栏和引桥混凝土护栏的过渡段设计展开研究，根据安全要求提出过渡段结构，并利用计算机仿真技术对结构的安全性能进行评估。
有学者针对有限元仿真技术在护栏安全防护性能评估方面的应用进行研究[11]，该项技术具有较高的可行性，并已广泛应用于护栏结构的优化和安全评估，但其可靠性还需与实际碰撞试验结果进行对比校核[11-13]。小客车、大客车和大货车3种车型碰撞护栏仿真和试验结果对比如表1所示。由表1可知：车辆的驶出角度及车辆变形的仿真结果和试验结果一致，说明3种车辆仿真模型的准确性及可靠度较高。因此采用这3种车型进行护栏过渡段安全性能评估。3.2 碰撞条件及评价标准
【参考文献】：
期刊论文
[1]F型混凝土护栏坡面参数对安全性的影响[J]. 龚帅,仝瑞金,高建雨,邓宝,亢寒晶,闫书明. 广东公路交通. 2019(05)
[2]武汉青山长江公路大桥主桥中跨合龙施工技术[J]. 杨文明,李勇,祁亚. 桥梁建设. 2019(05)
[3]高速公路路基、桥梁与隧道衔接过渡方案探讨[J]. 孙家伟,刘小飞. 广东公路交通. 2019(04)
[4]公路交通安全设施的演变及设计要点[J]. 张强. 天津建设科技. 2019(03)
[5]桥梁嵌固式基础中央分隔带钢护栏安全性分析[J]. 刘明虎,张门哲,亢寒晶,唐守峰,马晴. 中外公路. 2019(03)
[6]桥梁防撞墙与路基护栏衔接段过渡翼墙设计探讨[J]. 郭科. 北方交通. 2019(04)
[7]青山长江公路大桥无下横梁桥塔设计关键技术[J]. 常英,李盛洋,陈杏枝. 世界桥梁. 2018(06)
[8]武汉青山长江公路大桥主桥主梁设计关键技术[J]. 胡辉跃,徐恭义,张燕飞. 桥梁建设. 2018(05)
[9]青山长江公路大桥边跨钢槽梁顶推关键技术[J]. 金红岩,胡军. 世界桥梁. 2018(02)
[10]HA级三横梁组合式桥梁护栏设计优化[J]. 李勤策,龚帅,喻丹凤,杨福宇. 城市道桥与防洪. 2017(12)
硕士论文
[1]山区高速公路路侧防护等效安全度研究[D]. 陈锡逵.重庆交通大学 2017
本文编号：3013150
【文章来源】：桥梁建设. 2020,50(S1)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
桥梁护栏过渡段结构设计方案
护栏是为保障公路安全运营而设置的交通防护设施，在防护车辆、保护乘员安全上发挥着至关重要的作用。护栏结构多种多样，常见的结构包括波形梁护栏、混凝土护栏、组合式护栏、梁柱式型钢护栏等。护栏安全防护功能的正常发挥，特别是要达到较好的安全性能，护栏结构的整体性和连续性起到很重要的作用。而在实际应用中虽然每种护栏均进行了合理的设计，但在不同护栏的过渡连接处即护栏过渡段，仍存在刚度突变和结构过渡不平顺等问题[1-2]，如图1所示的梁柱式护栏与组合式护栏间存在结构断开问题、波形梁护拦与混凝土护栏间存在刚度突变问题。过渡段的不合理设计大大降低了护栏的安全防护性能，一旦车辆撞击此位置，较易造成车辆绊阻或翻越护栏的事故，致使车辆损毁和人员伤亡[3]。周志伟等[2]对波形梁护栏与混凝土护栏过渡段的安全性能进行了研究；孙家伟等[4]对波形梁护拦与混凝土护栏的过渡方案进行了探讨，这些研究均集中在波形梁护拦与混凝土护栏的过渡连接上。《公路交通安全设施设计细则》（JTG/T D81-2017，简称《设计细则》）中仅给出了波形梁护栏与混凝土护栏过渡段、梁柱式型钢护栏与波形梁护栏之间的过渡段示例，目前尚无梁柱式型钢护栏与混凝土护栏过渡段成熟的研究成果。近些年我国建设的大跨径缆索承重桥多采用主桥梁柱式型钢护栏、引桥混凝土护栏的设计，因此进行梁柱式型钢护栏与混凝土护栏间过渡段的研究变得迫切和必要。本文以武汉青山长江公路大桥为背景工程[5-8]，对其主桥梁柱式型钢护栏和引桥混凝土护栏的过渡段设计展开研究，根据安全要求提出过渡段结构，并利用计算机仿真技术对结构的安全性能进行评估。
有学者针对有限元仿真技术在护栏安全防护性能评估方面的应用进行研究[11]，该项技术具有较高的可行性，并已广泛应用于护栏结构的优化和安全评估，但其可靠性还需与实际碰撞试验结果进行对比校核[11-13]。小客车、大客车和大货车3种车型碰撞护栏仿真和试验结果对比如表1所示。由表1可知：车辆的驶出角度及车辆变形的仿真结果和试验结果一致，说明3种车辆仿真模型的准确性及可靠度较高。因此采用这3种车型进行护栏过渡段安全性能评估。3.2 碰撞条件及评价标准
【参考文献】：
期刊论文
[1]F型混凝土护栏坡面参数对安全性的影响[J]. 龚帅,仝瑞金,高建雨,邓宝,亢寒晶,闫书明. 广东公路交通. 2019(05)
[2]武汉青山长江公路大桥主桥中跨合龙施工技术[J]. 杨文明,李勇,祁亚. 桥梁建设. 2019(05)
[3]高速公路路基、桥梁与隧道衔接过渡方案探讨[J]. 孙家伟,刘小飞. 广东公路交通. 2019(04)
[4]公路交通安全设施的演变及设计要点[J]. 张强. 天津建设科技. 2019(03)
[5]桥梁嵌固式基础中央分隔带钢护栏安全性分析[J]. 刘明虎,张门哲,亢寒晶,唐守峰,马晴. 中外公路. 2019(03)
[6]桥梁防撞墙与路基护栏衔接段过渡翼墙设计探讨[J]. 郭科. 北方交通. 2019(04)
[7]青山长江公路大桥无下横梁桥塔设计关键技术[J]. 常英,李盛洋,陈杏枝. 世界桥梁. 2018(06)
[8]武汉青山长江公路大桥主桥主梁设计关键技术[J]. 胡辉跃,徐恭义,张燕飞. 桥梁建设. 2018(05)
[9]青山长江公路大桥边跨钢槽梁顶推关键技术[J]. 金红岩,胡军. 世界桥梁. 2018(02)
[10]HA级三横梁组合式桥梁护栏设计优化[J]. 李勤策,龚帅,喻丹凤,杨福宇. 城市道桥与防洪. 2017(12)
硕士论文
[1]山区高速公路路侧防护等效安全度研究[D]. 陈锡逵.重庆交通大学 2017
本文编号：3013150
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