特种安全护栏抗冲击性能分析与结构优化

发布时间：2024-06-05 06:05

　　特种安全护栏是保障道路交通安全的重要设施,也是保卫重要场所安全的第一道屏障。提高护栏的抗冲击能力能够有效减少交通事故中的财产损失,保护交通参与者的人身安全;同时也能够更好的应对突发事件,将不安全因素阻隔在被保护目标之外。本文依托企业横向课题“×××型抗冲击护栏抗撞性能仿真”对某新型特种安全护栏进行了抗冲击性能分析,并提出了护栏结构的优化改进方案。主要研究内容和相关结果如下:(1)对护栏的抗冲击性能进行了理论分析。利用无回弹型车辆与护栏碰撞简化力学模型,推导出了最大横向撞击力计算公式,并按照设计的安全防护等级,对护栏结构的连接强度进行了校核。参照公路交通安全设施设计规范,计算了护栏的加权平均高度,分析了其抗大型车辆倾覆的能力。计算结果表明,护栏框架与半月柱之间采用5.8级及以上等级的M16螺栓连接能够满足A级防护的抗冲击性能要求,且具有较高的安全系数;护栏框架的焊接强度在理想状态下刚好满足A级防护的抗冲击性能要求,但安全系数仅为1.17;护栏的加权平均高度为1.88 m,满足A级抗大型车辆倾覆的防护等级要求。(2)对护栏的抗冲击性能进行了仿真分析。构建了“车辆—护栏”碰撞仿真模型,参照城...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 护栏的定义与分类
        1.2.1 刚性护栏
        1.2.2 半刚性护栏
        1.2.3 柔性护栏
    1.3 护栏设计规范与性能评价标准
    1.4 护栏的研究方法
        1.4.1 实车足尺寸碰撞试验
        1.4.2 缩尺模型试验
        1.4.3 仿真分析法
    1.5 本文主要研究内容
第2章 护栏抗冲击性能理论分析
    2.1 基本参数与结构组成
    2.2 护栏结构连接处抗冲击性能分析
        2.2.1 车辆与护栏碰撞简化力学模型
        2.2.2 护栏框架螺栓连接抗冲击能力计算
        2.2.3 护栏框架焊接处抗冲击能力计算
    2.3 护栏抗大型车辆倾覆能力分析
        2.3.1 路侧/桥梁侧固定护栏抗大型车辆倾覆能力分析模型
        2.3.2 护栏抗车辆倾覆能力计算
    2.4 本章小结
第3章 护栏抗冲击性能仿真分析
    3.1 “车辆—护栏”碰撞仿真模型的建立
        3.1.1 车辆模型
        3.1.2 护栏模型
        3.1.3 材料模型
        3.1.4 仿真设置
    3.2 标准工况护栏抗冲击性能仿真分析
        3.2.1 仿真结果
        3.2.2 抗冲击性能分析
    3.3 极限工况护栏抗冲击性能仿真分析
        3.3.1 仿真结果
        3.3.2 抗冲击性能分析
    3.4 本章小结
第4章 护栏水平静力加载试验
    4.1 试验环境
    4.2 梁式载荷分配器加载护栏试验
        4.2.1 加载试验目的
        4.2.2 加载试验过程与现象
    4.3 板式载荷分配器加载护栏试验
        4.3.1 加载试验目的
        4.3.2 加载试验过程与现象
    4.4 本章小结
第5章 护栏结构优化设计
    5.1 优化设计方法简介
    5.2 护栏结构优化方案
        5.2.1 结构优化原则
        5.2.2 结构优化改进方案
    5.3 结构优化后的护栏抗冲击性能分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 不足与展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢



本文编号：3989761