防撞设施在超高车辆撞击桥梁结构中的效果研究

防撞设施在超高车辆撞击桥梁结构中的效果研究

陈昆

岳阳市交通质量和安全监督管理局湖南岳阳414000

超高车辆碰撞跨线桥主梁时，桥梁所受碰撞荷载、应力及变形都非常大，这会给主梁带来严重损伤，引起巨大经济损失。为了避免甚至杜绝超高车辆撞击的现象，一方面要设置醒目的防撞标志，另一方面设置防撞结构。本文研究在主梁可能被撞区域处直接设置防撞设施时，受撞桥梁结构的变化情况，从而为防撞结构的设计提供参考。

1桥梁防撞装置简介

桥梁结构防撞装置分主要分为两大类，分别为被动防撞设施和主动防撞设施。被动防撞设施是指，撞上桥梁或其防撞设施时，避免损失或减少损失的设施，又分为间接构造和直接构造两大类；而主动防撞设施则指：在有可能撞上时立即发出声、光、电等信号加以引导，以防止结构被撞的措施[1]。此处将桥梁防船撞设施的分类方式引入桥梁防超高车辆撞击中，主要研究被动防撞设施对超高车辆撞击桥梁上部结构的影响。

1.1间接防撞设施构造

间接防撞设施构造是指在距离桥梁结构一定距离处设置承受车辆撞击的装置，它能够拦截超高车辆，有效防止超高车辆撞击桥梁结构。为防止超高车辆撞击桥梁结构，桥梁设计工作者采用的间接防撞设施通常为限高门架，如下图1.1。

4本文小结

本文主要采用有限元程序研究薄壁钢管+钢板保护装置及泡沫铝材防护装的防护效果。经过比较未设置防护设施与设置防护设施桥梁结构在超高车辆碰撞下碰撞荷载变化时程图，得出这两种保护设施能有效减小跨线桥结构所受撞击力峰值，表明保护设施能够起到一定防护作用。通过比较不同厚度薄壁钢管及不同厚度钢板防撞装置在车桥碰撞中的效果可知，薄壁钢管+钢板防护装置防撞效果受薄壁钢管厚度及钢板厚度的影响较大，并得出薄壁钢管厚度为2mm、钢板厚度为20mm时防护设施保护效果最佳。

作者系湖南省第八批援藏工作队技术援藏队员，目前在西藏自治区山南市桑日县交通运输局从事技术援藏工作，主要从事农村公路建设管理。

参考文献

[1]陈国虞,王礼丽,杨黎明,陈明栋.桥梁结构防撞理论和防撞装置设计[M].北京:人民交通出版社,2013.

[2]陆勇,曹立波.对汽车撞柱的仿真研究[J].农业装备与车辆工程,2006,174(1):28-31.

[3]陆新征,何水涛,黄胜楠.超高车辆撞击桥梁上部结构[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[4]陆新征,卢啸.超高车辆-桥梁上部结构碰撞力的工程计算方法[J].中国公路学报,20011,24(2):49-55.

[5]曹晓卿.泡沫铝材料动力学特性的实验研究与理论分析[D].太原:太原理工大学,2005.

[6]王艳丽.泡沫铝压缩性能的有限元模拟[D].太原:太原科技大学,2010.

[7]胡永乐,王峰超,胡时胜.泡沫铝经验型动态本构模型及其在LS-DYNA中的实现[J].兵工学报,201435(2):46-50.

[8]ProgelhofRC,ThroneJL.Young’smodulusofuniformdensitythermoplasticfoam[J].polym.Eng,Sci.1979,l9(7):493-499.

[9]IremongerMJ.Relationshipbetweenmodulusanddensityforhigh-densityclosed-cellthermoplasticfoams[J].Appl,pohym,Sci,1980,25:809-819.

[10]张风国,李恩征.混凝土撞击损伤模型参数的确定方法[J].弹道学报,2001,13(4):12-22.