基于有限元分析的临时交通防护设施碰撞仿真

• 作者: 梁健健 姚胜彪 李标 陈谊 杜占涛 徐婷
• 来源期刊: 公路
• 关键词: 交通安全 临时交通防护设施 碰撞仿真 有限元分析 防护效果分析
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 综合
• 页码范围: 269-277
• 页数: 9页
• 分类号: U417.12
• 语种: 中文

摘要

为研究临时交通防护设施的防撞效果,遴选常见的临时交通防护设施设置形式,包括波形梁护栏、单独设置水泥隔离墩或塑料隔离墩、间隔设置水泥-塑料隔离墩、设置永临结合护栏等5种类型.首先建立上述5种设施及波形梁护栏的三维模型与有限元模型,完成对模型边界条件、约束定义等操作,并进行护栏-汽车碰撞系统模型验证.其次,依据相关规范设置碰撞条件并讨论其评价准则.最后,采用LS-DYNA求解器对模型求解,获得仿真碰撞试验数据,从最大动态变形量、车体加速度、设施吸能方面比较防护效果.结果 表明:各类临时交通防护设施与波形护栏防护效果差异较大.塑料隔离墩吸能效果好,但碰撞后产生的变形量、位移量较大,而水泥隔离墩防止失控车辆穿越道路效果较好,但其缓冲吸能效果差,质心加速度大于规范要求的20 g.当水泥-塑料隔离墩交错设置时,吸能与形变数据介于单纯设置水泥隔离墩或塑料隔离墩之间,能够在一定程度上汲取二者的优点,比单独设置水泥隔离墩或塑料隔离墩更为合理.永临结合护栏吸能效果与波形梁护栏相比略差,但车体质心加速度变化满足规范要求,综合使用效果仅次于波形梁护栏.上述结果为临时交通防护设施的设计与改进,及其在改扩建工程交通组织中的有效应用与设置提供了依据.