汽车与护拦碰撞特性的研究_车与波形梁护拦碰撞过程的力学模型.pdf

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第9卷第3期中国公路学报Vol9No3
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1996年9月ChinaJournalofHighwayandTransportSp1996

汽车与护拦碰撞特性的研究
车与波形梁护拦碰撞过程的力学模型
丁桦贾日学储劲草庞曰成周春明

[中国科学院力学所,北京,1008。中国公路工程咨询监理总公司[福州市公路局!

摘要:本文给出了通过对实车足尺护拦碰撞实验数据的观察分析总结出的车与
护拦碰撞过程中的一些基本特征,根据这些特征建立了这一过程的力学模型,并讨
论了这一模型的适用范围。
关键词:汽车,波形梁护拦,碰撞特性,力学模型

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分类号:U41712

StudyofCollisionsofVehielesandGuardRails

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Keywords:Vehiele,W一boanlguard,Colliiorl,Meelza11(alnu(lel

护栏,作为高速公路上的主要安全设施,在世界范围内受到了人们的广泛重视。国外公
路交通较发达的国家在高速公路出现的初期就着手于护拦结构的研究。例如,在美国,人们
从192。年起就开始了护栏的研究与使用∃一&∃,在理论分析和模拟实验的基础上,通过实车
足尺护拦碰撞验证实验和公路上的应用实践,积累了大童的资料和丰富的经验,制定了有关

、、、
护栏形式的选择、结构设计实验方法手段以及护栏的生产制造运输安装和维修等一系列
的标准。如美国国家研究会交通研究所在1981年制定了高速公路安全设施的评价标准,在
1970年和1986年前后组织了高速公路护栏结构及各种安全设施的一系列的研究工作以及

收稿卜l期:199几一7Jf一)弓
中国公路学报1996年

编写各种设计规范。在欧州,如法国、英国、德国等国家也在很早就开始护栏结构的研究工
作,建立健全了一整套的实验设施和相应的实验规程,从理论和实验上研究了多种类型的护
栏结构。日本于50年代开始这方面的的研究工作,名神高速公路开始正规使用护栏。在短

、、
短十几年中,以日本道路公团日本道路协会、建设省土木研究所为中心,联合有关大学护
栏生产厂家,对各种护栏结构进行了广泛的开发研究,于1965年制定了护栏设置纲要,对护

、。
栏的适用范围,结构设计,功能要求施工安装等方面作出了明确的规定其它许多国家,大
致在50一60年代,也相继开展了各自国家的护栏结构的设计标准的研究。
我国在&七五∋期间就已开始针对高速高路护栏的设计,生产与施工等方面的研究工作。
但在初期,尽管我国高速公路上已安装了各种结构形式的护栏,其设计基本都是参照国外有
关标准和规范进行的。而对于修改的部分也没有充分的科学依据。1992年前后,中国公路工
程咨询监理总公司组织有关人员对全国已通车的高速公路护栏的使用情况作了调查。据此
拟定了&波型梁护栏实车碰撞试验方案∋经交通部工管司批准,公司联系了近十个单位组织
了近百人的实验研究课题组,进行了一年多的工作,完成了我国第一次实车足尺碰撞试验的
研究任务,建立了一整套实验方法和设施,紧接着公司又承担了&玻璃钢护栏的实验研究∋工

、
作并通过分析、计算和实验圆满地完成了这项工作,8!。
护栏作为承受冲击作用的抗冲击结构,其受力状态,作用过程是非常复杂的,加之护拦
的施工对其性能也会带来一些不可忽视的影响,几乎所有开展护栏研究的国家都是通过大

、
量的实验研究辅以理论分析计算最终通过实车足尺实验来完成护栏结构的设计,开发的。
近年来,人们在大量的实验研究的基础上建立了各种护栏结构和碰撞过程的力学模
型,一∃2!,已可以描述