防大客車側翻的半剛性護欄研究.pdf

1、大客車側翻現(xiàn)象是一種日常生活中最常見的交通事故之一，也是造成人身和財產(chǎn)損失最嚴重的情況之一。作為高速公路上的最后一道防線:半剛性護欄，其重要作用可想而知。國內外對于半剛性護欄的研究已有多年，并取得了一定的成果，但對防大客車側翻的半剛性護欄研究還未出現(xiàn)。本文在前人研究工作的基礎上，以防止大客車側翻為研究目的，對半剛性護欄的結構參數(shù)進行了分析及優(yōu)化，并設計出帶有改進立柱結構可有效防止客車側翻的護欄。論文主要的工作內容如下:
　　首先進

2、行側翻數(shù)學模型的推導。以轎車與地面拌翻臨界側翻力模型為基礎，提出了護欄與大客車碰撞的臨界力模型。采用MATLAB計算得到規(guī)律曲線，并對其進行分析，提煉出影響側翻的主要因素，為后續(xù)的研究做準備，并提供護欄防側翻性能的評價指標。
　　然后建立大客車及護欄有限元模型，并對其進行驗證。以某客車項目提供的12米大客車UG三維模型，建立其有限元模型，并進行側翻仿真實驗，通過對比試驗及仿真的加速度曲線及能量分析，驗證了模型的可靠性。參照《高速公

3、路交通安全設施設計及施工技術規(guī)范》(JTJ074-1994)中對護欄尺寸的規(guī)定，建立了護欄的三維模型及建立有限元模型，并進行護欄沖擊載荷仿真實驗。與《沖擊荷載下高速公路護欄的實驗研究和優(yōu)化分析》中的實驗數(shù)據(jù)進行對比，驗證了護欄模型的可靠性。
　　隨后研究分析了護欄結構參數(shù)對影響大客車側翻的影響，以立柱直徑，厚度，護欄高度等五項參數(shù)為試驗因子，進行L18(2×34)的正交仿真試驗。并對仿真后的曲線及數(shù)據(jù)進行分析與歸納，確定了護欄影響

4、大客車側翻的顯著性因素，并得出最優(yōu)組合值護欄。
　　最后基于最優(yōu)組合值護欄，結合鋼板彈簧原理，提出了更合理的護欄形式:改進立柱型護欄，通過其與改進前的最優(yōu)組合值護欄對比，表明改進立柱型護欄是可有效防止大客車側翻的半剛性護欄，且優(yōu)于傳統(tǒng)護欄。
　　結果表明:改進立柱型護欄的撞后最大傾角為22°，碰撞力沖量為51.5kN·s，最大動態(tài)位移為602mm，使大客車產(chǎn)生的最大質心Z向位移為168mm;均小于最優(yōu)組合值護欄對應的42°，