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波形护栏知识科普

波形梁护栏是公路建设中常见的护栏形式。其作用原理是当汽车与波形梁护栏碰撞时,系统利用立柱基础、立柱和波形梁的局部或联合变形吸收碰撞能量,并利用其弹性改变失控车辆的行驶方向,使其恢复到正确的行驶状态。因此,护栏立柱必须安装在坚固的基础上,以使立柱在受到汽车冲击时弯曲变形,同时基础会发生一定的压缩变形,从而完成护栏系统的能量吸收过程。但是,目前相关规范只要求护栏波形梁、立柱和拼接螺栓的几何尺寸、材料和电镀工艺,立柱的基础形式和规格没有明确规定。主要原因是对地基填土的压实度没有明确规定,导致大量波形梁护栏在使用中因地基填土压实度不够而不能满足护栏结构的安全要求。本文研究了波形梁护栏基础的加固措施,可为波形梁护栏的设计和施工提供参考。

波形梁护栏立柱的应力和变形分析波形梁护栏受汽车撞击时,立柱上的作用力可以简化为两种力:一种是波形梁通过支架传递的汽车冲击力,另一种是立柱基础施加在立柱下部的被动土压力。前者可视为集中力,作用点位于波形梁中心的支架与立柱之间的连接处。


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根据相关文献[15],实车全尺寸波形梁护栏碰撞试验结果表明,当汽车与波形梁护栏碰撞时,立柱的弯曲变形主要位于路面顶面以下0.15-0.25米。当柱的弯曲变形过大时,柱的截面可能会变弱并失去稳定性。这种失效模式类似于柱的三点弯曲试验。因此,这种弯曲变形也可以简化为理想的刚塑性不稳定过程。

如上所述,在简化的理想刚塑性失稳过程中,柱的大弯矩Mmax介于大弹性弯矩me和屈服弯矩Mp之间。其中,Mmax对负载条件不太敏感,可以视为常数。经计算,现行规范中规定的φ114×4柱的Mmax约为10kN.m。因此,这种尺寸的立柱能够承受的最大力Fmax是:在理想的弯曲模型中,卸载临界角θcr在20 ~ 30度范围内的弯曲过程能够更好地模拟护栏受到汽车撞击时立柱的动作。因此,在目前的波形梁护栏系统中,如果用新的结构来代替护栏立柱,在波形梁位移小于20/180× π× 0.8 = 0.28 m的范围内,只需要对波形梁施加1.25t的力,换句话说,对于目前的护栏立柱,当汽车与护栏碰撞时,弯曲点必须在路面顶面以下0.2m以上。在此前提下,无论采用何种基础加固形式,护栏系统的安全性都能得到保证。但是,当护栏基础填料的压实度较小时,波形梁护栏会发生碰撞,立柱的变形弯曲点会向下移动,甚至整个立柱都会产生刚体转动,这将降低护栏系统的整体刚度,整体安全性能必然会下降。

波形梁护栏是高速公路或公路桥梁上广泛使用的道路交通产品之一。它有许多名字。有人称之为瓦楞纸板护栏、防撞护栏、道路护栏、乡村道路护栏、公路波形梁护栏等。波形梁护栏的防撞等级分为甲级和乙级;S级护栏为加固型,适用于具有特别危险路边的路段。甲级用于特殊道路。波形梁护栏是半刚性护栏的主要形式。这是一个连续结构,波形钢护栏拼接在一起,由主立柱支撑。

那么什么是波纹梁屏障呢?

1.云南道路交通产品波形梁护栏是半刚性护栏的主要形式,是波形钢护栏板相互拼接、立柱支撑的连续结构。

2.它利用地基、立柱和横梁的变形吸收碰撞能量,迫使失控车辆改变方向,返回正常行驶方向,防止车辆冲出道路,保护车辆和乘客,减少事故造成的损失。

3.波形梁护栏既有柔性又有钢制。它具有很强的吸收碰撞能量的能力和良好的视线诱导功能。它可以与道路线形协调,外观美观。它可用于小半径弯管,易于更换损坏的零件。


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