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公路防撞波形護(hù)欄也稱作碰撞衰減器,通過使事故車輛減速至停止,或者將它從危險狀態(tài)重新定向來防止車輛的正面碰撞。公路防撞波形護(hù)欄的目標(biāo)是小化事故的影響而不是阻止事故。事實上,公路防撞波形護(hù)欄通過以一個的、可控的速率吸收能量來限制直接沖擊對車輛的影響。
公路防撞波形護(hù)欄通常用在含有固定物體的關(guān)鍵位置,這樣的一個位置是在公路和斜坡欄桿以銳角相連接的斜坡三角地帶(在匝道出口和車行道之間的三角區(qū)域)。另外一個關(guān)鍵位置是直接安置在交通流程上的障礙物處,如收費所。
公路防撞波形護(hù)欄通常屬于業(yè)主體系.由其制造商進(jìn)行設(shè)計和試驗。大部分這種體系基于動能的吸收或者動量向慣性障礙物的轉(zhuǎn)移。
波形梁護(hù)欄的安裝高度
一旦失控車輛與護(hù)欄發(fā)生碰撞時,當(dāng)然希望護(hù)欄能作用于車輛的有效部位,既不致使車輛越出護(hù)欄,也不致使車輛鉆入護(hù)欄橫梁的下面。比較理想的情況應(yīng)該是通過護(hù)欄的整體作用迫使車輛逐步轉(zhuǎn)向,一直回復(fù)到正常的行駛方向。但目前世界上生產(chǎn)的汽車五花八門,從大噸位的重型汽車到很小的型汽車,其質(zhì)量相差非常懸殊,車輛外型變化很大。現(xiàn)代化的小轎車有向型化發(fā)展的趨勢,其質(zhì)量變得越來越輕,為了減少空氣阻力,前車蓋更符合流線型而變低,這種車輛在與護(hù)欄相碰時,很容易鉆入波形梁護(hù)欄的橫梁下面而造成嚴(yán)重的后果。
另一種情況是車輛的噸位越來越大,車輛向大型化和重型化方向發(fā)展。大型車在護(hù)欄碰撞時,可能產(chǎn)生跳躍問題。特別在與“w型”波形梁護(hù)欄相撞時,由于車輛的保險杠碰撞波形梁護(hù)欄的橫梁頂部而可能使其扭成為斜面,這種情況在碰撞角度很大,速度很高時危險性更大,一旦.出現(xiàn)這種情況,就有可能使保險杠向下往后傾斜,在汽車沖力的帶動下很容易滑上護(hù)欄的斜面,繼而發(fā)生越出護(hù)欄的事故。
上面說的兩種情況——車輛鉆人護(hù)欄下面和車輛從護(hù)欄橫梁越出,當(dāng)然是不希望發(fā)生的。這就要求很好地研究確定護(hù)欄的合理安裝高度。護(hù)欄安裝高度可通過車輛與護(hù)欄的足尺碰撞試驗;使用中護(hù)欄的交通事故調(diào)查資料;現(xiàn)代車輛的幾何特性分析三方面情況進(jìn)行確定。一般地,波形梁護(hù)欄的橫梁中心高度,從路面算起至連接螺栓孔中心的距離以60cm為宜。當(dāng)設(shè)有路緣石時,橫梁的中心高度從路緣石頂面算起至連接螺栓孔中心的距離為60cm。當(dāng)波形梁護(hù)欄有防阻塊時,其中心高度不變。
波形梁護(hù)欄的強(qiáng)度
波形梁護(hù)欄的強(qiáng)度主要決定于立柱的剛度、土的承載力及梁的抗拉強(qiáng)度,特別是立柱的水平承載力與位移的關(guān)系是決定立柱強(qiáng)度的重要因素。當(dāng)立柱埋入土基時,考慮到路肩填土密實度可能不夠,和立柱過分靠近邊坡線而使側(cè)向土壓力減少這樣一些因素,立柱埋深不應(yīng)小于110cm,有路緣石的立柱埋深應(yīng)不小于125cm。立柱埋置于混凝土基礎(chǔ)中時,其埋深不應(yīng)小于40cm。由于立柱的大彎矩發(fā)生在根部,要考慮的是如何使立柱損壞后更容易修復(fù)。為維修養(yǎng)護(hù)的方便,可采用法蘭盤裝配式的連接方式。混凝土基礎(chǔ)的尺寸、法蘭盤的連接強(qiáng)度,應(yīng)根據(jù)不同情況由計算確定。有條件時,好采用抽換式護(hù)欄立柱裝置。其特點是用硬塑料管預(yù)留立柱孔穴。埋深可根據(jù)需要在40~80cm范圍變化,主要考慮為以后升高預(yù)留余地。承座器固定在?昆凝土基礎(chǔ)中,安裝時把迫緊器螺絲松開,插入立柱,待調(diào)整好高度后,即可擰緊三個螺栓,立柱即被鎖固。該裝置結(jié)構(gòu)簡單,安裝、維修方便。
波形梁護(hù)欄組成構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)
波形梁、立柱、防阻塊、橫隔梁、端頭等構(gòu)件應(yīng)符合有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
①波形梁。波形梁是與失控車輛首先接觸的構(gòu)造,通過波形梁的傳遞,把碰撞力分散給多根立柱,通過立柱把力傳遞給地基土。失控車輛與護(hù)欄的作用將隨著時間的推移,不斷改變著作用位置,波形梁主要承受的是拉伸力,在碰撞車輛沖擊作用下,波紋被展開,吸收能量。波形粱除了滿足抗拉強(qiáng)度要求外.還廊具有好的導(dǎo)向和吸能性能。
②立柱。波形梁護(hù)欄可以近似看作彈性地基上點支撐的連續(xù)梁。車輛以一定角度(θ=10°~20°)作用于護(hù)欄的碰撞力,可以分解為垂直作用于護(hù)欄的力和平行于護(hù)欄的力,垂直力使護(hù)欄、立柱變形,平行力使碰撞不斷改變方向和位置。波形梁、立柱和地基土共同承受這種碰撞力,波形梁主要承受拉力.立柱主要承受彎矩。在碰撞過程中,立柱起著非常重要的支撐作用。要想提高立柱強(qiáng)度,可以通過增大慣性矩的辦法簍現(xiàn),慣性矩受立柱截面形狀和面積的影響。實際上各國采用不同形狀的型鋼作立柱。例如:澳大利亞采用矩形、H形柱,美國采用方形木柱、工字鋼柱,英國采用工形柱,荷蘭采用扁圓柱,瀅國采用槽鋼,德國采用工字鋼,日本采用圓管鋼,均獲得很好的效果。我國汽車專用道路上,護(hù)欄立柱主要采用圓形立柱、槽形立柱兩種形式。
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隨著我國高速業(yè)的不斷發(fā)展,高速事故也屢禁不止。加強(qiáng)高速防護(hù)措施刻不容緩。波形護(hù)欄板從上世紀(jì)八十年代引入我國,伴著中國從農(nóng)業(yè)文明發(fā)展到工業(yè)文明,它的使用遍布大江南北。
高速公路上的每一輛車都承載了每一個家庭的希望和幸福,家人出行擔(dān)心的就是問題。尤其是在高速公路上,每一輛車都馳騁在高速路上,速度快的同時,危險系數(shù)相應(yīng)的也增加了。這時,護(hù)欄板就起到了至關(guān)重要的作用。形象地說,護(hù)欄板就是高速公路上生命的守護(hù)者。那么護(hù)欄板具體能起到什么作用呢?又有哪些優(yōu)點呢?目前我國規(guī)格的高速公路時速為120公里,在高速上行駛的人們會受到外界和自身的各種影響導(dǎo)致車輛不受控制等等發(fā)生車禍,護(hù)欄板就是在這種時候發(fā)揮它的的效應(yīng),當(dāng)車輛對其碰撞時,由于波形鋼護(hù)欄板有良好的耐撞性能和吸收能量的作用,既不容易被撞毀,同時又可對車輛和司乘人員起到很好的保護(hù)作用。它利用土基、立柱、橫梁的變形來吸收碰撞能量,并迫使失控車輛改變方向,回復(fù)到正常的行駛方向,防止車輛沖出路外,以保護(hù)車輛和乘客,減少事故造成的損失。因為波形梁護(hù)欄具有抗沖擊性好、成本低、壽命長、性更高、綠色環(huán)保等優(yōu)點。所以廣泛應(yīng)用于高速防撞設(shè)施中,我國高速超過一半以上都用的這種波形護(hù)欄板。
我們在高速公路上行駛時,問題是需要首先考慮的方面,說到問題,高速公路護(hù)欄板在其中起到了至關(guān)重要的作用。
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