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摘要：对已开发设计的新型防撞活动护栏——易开型活动护栏，依据交通行业标准JTG B05-01-2013《公路护栏安全性能评价标准》，按照防护等级A级进行实车碰撞试验，试验碰撞车辆分别为小型客车、中型客车和中型货车，试验结果表明：防撞活动护栏能够满足护栏安全评价指标的评价标准要求。
关键词：易开型；高速公路；活动护栏；碰撞试验
0前言
护栏作为高速公路一种重要交通安全设施，在防止车辆冲出路外坠人沟壑深谷或穿越中分带与对向车辆碰撞方面发挥了重要作用[1-3]。从设置位置的角度看，活动护栏是中央分隔带护栏的组成部分之一，应该具有与所处路段中央分隔带护栏相同的防撞等级，只有活动护栏的防撞等级和中央分隔带护栏的防撞等级相匹配，才能保证中央分隔带护栏防撞等级设置的连续性。鉴于活动护栏的防撞能力应该等同于中央分隔带护栏，因此，活动护栏的防撞等级应为Am、SBm、SAm三个级别。对活动护栏的防撞性能研究主要有有限元数值仿真和实车碰撞试验两种方法。
1实车碰撞试验评价方法
依据交通行业标准JTG B05-01-2013《公路护栏安全性能评价标准》，按照防护等级Am级进行实车碰撞试验，碰撞试验段长度不小于40米，碰撞试验至少进行3次。碰撞试验的试验车辆质量分别为小型客车1.5吨、中型客车10吨，中型货车10吨。试验车辆无合适质量时，由试验方进行人工配载，保证试验车量的总重达到试验要求。
依据JTG B05-01-2013《公路护栏安全性能评价标准》进行实车碰撞试验，从护栏的阻挡功能、导向功能、缓冲功能、动态变形、车辆外倾多个方面考察护栏的性能。护栏的阻挡功能包括两个方面：（1）碰撞中车辆是否穿越、翻越和骑跨试验护栏；（2）试验护栏构件及其脱离件是否侵入车辆乘员舱；护栏导向功能主要有：（1）车辆碰撞后是否翻车；（2）车辆碰撞后的轮迹是否满足导向驶出框要求；护栏缓冲功能反映车上乘员的安全性，主要指标为乘员碰撞速度（纵向和横向）和碰撞后加速度（纵向和横向）。速度和加速度过大，会对成员造成不同程度的伤害；护栏变形指标为最大横向动态变形值和最大横向动态位移外延值；车辆外倾指标为最大动态外倾值和最大动态外倾当量值。
2试验护栏、场地和记录设备
试验护栏根据设计图纸，依照《公路护栏安全性能评价标准》（JTG B05-01-2013）的要求修建，并在护栏上及碰撞广场上设置标志点及标尺。试验方提供试验场地分别进行小型车和大型车的碰撞试验。试验场地路面应无积水、结冰、积雪等。并配置可以控制试验车速度的牵引设施，以确保试验车辆稳定加速到规定的速度，而且能够在碰撞前与试验车可靠脱离。实车碰撞试验使用主要设备如表1所示。
表1 实车碰撞试验使用主要设备
3实车碰撞试验
试验前，试验车辆必须满足碰撞试验条件确定的车型、车重等参数的要求，车重不够的车辆需要配重。同时，还需要对以下几个方面进行检查、记录：检查车辆的行驶系统、转向系统和轮胎气压；检查车体的标志点及标尺；将试验车辆的主要技术参数（车长、宽、高、自重等）记录在案。
试验过程中，护栏动态变形和车辆运行姿态等主要通过高速摄像的方法进行记录。布置3台高速摄像机和7台普通数码摄像机，从不同角度拍摄护栏和车辆的碰撞情况。
4实车碰撞试验结果与分析
4.1实车碰撞护栏车辆运行轨迹和护栏受损
图1所示，A、B、C分别为小型客车、中型客车、中型货车碰撞试验护栏的全过程和行驶轨迹图，从图中可以看出，小型客车、中型客车、中型货车碰撞护栏后均平稳驶出，并恢复到正常行驶姿态，没有发生横转、调头、翻车现象。图2为实车碰撞后，护栏受损情况，A、B、C分别为小型客车、中型客车、中型货车碰撞试验护栏，护栏变形、受损的整体和局部图，从图中可以看出，护栏结构没有损坏，主要部件也没有脱落。
图2实车碰撞后的活动护栏
4.2实车碰撞护栏车辆受损
车辆碰撞护栏过程中，车辆受损情况对车上乘员受伤程度，救援有很大的影响。碰撞后车辆，所有车辆车架纵梁、后桥、车顶以及制动系统完好，车辆内部座椅以及配载等没有破坏，车门可以正常打开，中型客车前挡风玻璃整体脱落，驾驶室变形小。
4.3实车碰撞试验安全性能评价
为了对护栏的防撞性能和乘员的风险进行评估，对三次实车碰撞试验进行分析，结果如表2所示。从表2可以看出，三次碰撞试验，试验护栏均满足阻拦功能、导向功能评价指标要求，小型客车在缓冲功能评价中，乘员碰撞横向和纵向速度远小安全容许速度，同时碰撞后的乘员加速度也在容许范围内，表明护栏的缓冲性能良好，能对车上乘员形成有效保护。三次碰撞试验，护栏最大横向动态位移外延值分别为1.58m、2.00m、1.60m，表明护栏可有效防止车辆侵入对向车道；车辆最大动态外倾值和车辆最大动态外倾当量值也在合理范围内；三次碰撞护栏结果满足评价标准要求。
表2实车足尺碰撞试验结果
5结论
严格国家标准开发设计的新型易开型新型活动护栏，在实车碰撞试验下，护栏的防护性能的各个指标均能满足完全满足JTG B05-2013《公路护栏安全性能评价标准》A级活动护栏的要求。易开型活动护栏的成功研发，为高速公路中央隔离带护栏的发展拓展了思路，对提高我国高速公路交通安全水平具有重要意义。
参考文献：
[1]邰永刚。张绍理．高水德．高防护等级钢护栏改造方案研究[J]．公路工程，2009，34(2)：140—143．
[2]罗恒．常吉高速公路新型砼护栏研究数值模拟分析[J]．公路工程，2008，33(4)：1—3．
[3]方坚宇，丛银霞，冯雄辉，等．常吉混凝土桥梁防侧翻景观护栏设计[J]．公路工程，2008，33(6)：75—78
论文作者:施公佐,方园
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/8
标签：护栏论文; 车辆论文; 客车论文; 乘员论文; 性能论文; 防撞论文; 功能论文; 《防护工程》2018年第16期论文;