综合考虑护栏的防撞、运输、拆装、景观、经济以及养护等因素,通过对预制块结构 形式研究、预制块纵向连接结构研究和护栏基础形式研究,确定护栏结构方案。
1)预制块的坡面
如图3-3-1所示,混凝土护栏基本坡面形式有单坡面型和改进型(F型)两种,这两种坡面对乘员均具有一定的缓冲保护作用,需要进 一步研究确定两种坡面缓冲性能的优劣,从而确定预制块的坡面形式。
建立小客车碰撞单坡面和改进型坡面混凝土围墙护栏的有限元模型,在模型中设置小客车质量为 1. 5t,碰撞速度为lOOkm/h,碰撞角度为20°,在此 基础上对两种坡面的缓冲性能进行对比分析。
表3-3-1为两种护栏的小客车碰撞后姿态对比表,可见车辆均出现一定的爬升,车辆碰撞改进型坡面护栏的爬升高度小于碰撞单坡面护栏的爬升高度,车辆碰撞改进型 坡面护栏更容易恢复到正常行驶姿态。
表3-3-2为小客车碰撞单坡面和改进型坡面混凝土护栏过程中重心位置三方向加 速度最大值的对比,可知车辆碰撞改进型坡面混凝土护栏产生的重心加速度最大值小 于碰撞单坡面混凝土护栏产生的重心加速度最大值。
以改进型基本坡面为基础,通过增加墙体顶部宽度对护栏进行有效加强的坡面称为加强型坡面(图3-3-2)„ 由于加强部位较高,小客车碰撞时接触不到,因此该坡面 对小客车的缓冲性能与改进型坡面相同;大型车碰撞时, 该突出部位与车体直接接触,可减小车辆的侧倾角度,增 强护栏的抗倾覆能力和导向能力;同时由于该部位强度 刚度得到有效改善,可减轻此处护栏的损坏程度。因此,与单坡面型和改进型(F型)相比,加强型坡面更适于作为高防撞等级混凝土护栏的坡面形式。