在Instron9250落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了剛性波形護(hù)欄系統(tǒng)(包括W梁、防阻塊和立柱)的模型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng).通過該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開展了半剛性波形護(hù)欄系統(tǒng)的沖擊實(shí)驗(yàn)研究,得到波形護(hù)欄系統(tǒng)的各部件在沖擊條件下的變形特點(diǎn).由實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算得到了W梁和防阻塊的變形能,并考察了它們?cè)跊_擊過程中對(duì)能量吸收的貢獻(xiàn),其中W梁的吸收能量約為總吸收能量的50%～65%,防阻塊的吸收能量約為15%～25%.

研究車輛沖撞波形護(hù)欄響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法有足尺模型實(shí)驗(yàn)和縮比模型實(shí)驗(yàn)等。本課題的前期研究工作已經(jīng)進(jìn)行了單根W梁靜態(tài)縮比實(shí)驗(yàn)和相應(yīng)的有限元分析。但單根W梁實(shí)驗(yàn)還不能反應(yīng)整個(gè)波形護(hù)欄系統(tǒng)各部件的變形與能量吸收特性，有必要進(jìn)行更為接近實(shí)際情況的波形護(hù)欄系統(tǒng)沖擊實(shí)驗(yàn)。本文在前面的研究基礎(chǔ)上，著重研究波形護(hù)欄系統(tǒng)的沖擊特性、撞擊剛度和能量吸收能力等。
 

 

波形梁護(hù)欄的安裝高度
一旦失控車輛與護(hù)欄發(fā)生碰撞時(shí)，當(dāng)然希望護(hù)欄能作用于車輛的有效部位，既不致使車輛越出護(hù)欄，也不致使車輛鉆入護(hù)欄橫梁的下面。比較理想的情況應(yīng)該是通過護(hù)欄的整體作用迫使車輛逐步轉(zhuǎn)向，一直回復(fù)到正常的行駛方向。但目前世界上生產(chǎn)的汽車五花八門，從大噸位的重型汽車到很小的型汽車，其質(zhì)量相差非常懸殊，車輛外型變化很大。現(xiàn)代化的小轎車有向型化發(fā)展的趨勢(shì)，其質(zhì)量變得越來越輕，為了減少空氣阻力，前車蓋更符合流線型而變低，這種車輛在與護(hù)欄相碰時(shí)，很容易鉆入波形梁護(hù)欄的橫梁下面而造成嚴(yán)重的后果。
另一種情況是車輛的噸位越來越大，車輛向大型化和重型化方向發(fā)展。大型車在護(hù)欄碰撞時(shí)，可能產(chǎn)生跳躍問題。特別在與“w型”波形梁護(hù)欄相撞時(shí)，由于車輛的保險(xiǎn)杠碰撞波形梁護(hù)欄的橫梁頂部而可能使其扭成為斜面，這種情況在碰撞角度很大，速度很高時(shí)危險(xiǎn)性更大，一旦．出現(xiàn)這種情況，就有可能使保險(xiǎn)杠向下往后傾斜，在汽車沖力的帶動(dòng)下很容易滑上護(hù)欄的斜面，繼而發(fā)生越出護(hù)欄的事故。
上面說的兩種情況——車輛鉆人護(hù)欄下面和車輛從護(hù)欄橫梁越出，當(dāng)然是不希望發(fā)生的。這就要求很好地研究確定護(hù)欄的合理安裝高度。護(hù)欄安裝高度可通過車輛與護(hù)欄的足尺碰撞試驗(yàn)；使用中護(hù)欄的交通事故調(diào)查資料；現(xiàn)代車輛的幾何特性分析三方面情況進(jìn)行確定。一般地，波形梁護(hù)欄的橫梁中心高度，從路面算起至連接螺栓孔中心的距離以60cm為宜。當(dāng)設(shè)有路緣石時(shí)，橫梁的中心高度從路緣石頂面算起至連接螺栓孔中心的距離為60cm。當(dāng)波形梁護(hù)欄有防阻塊時(shí)，其中心高度不變。
波形梁護(hù)欄的強(qiáng)度
波形梁護(hù)欄的強(qiáng)度主要決定于立柱的剛度、土的承載力及梁的抗拉強(qiáng)度，特別是立柱的水平承載力與位移的關(guān)系是決定立柱強(qiáng)度的重要因素。當(dāng)立柱埋入土基時(shí)，考慮到路肩填土密實(shí)度可能不夠，和立柱過分靠近邊坡線而使側(cè)向土壓力減少這樣一些因素，立柱埋深不應(yīng)小于110cm，有路緣石的立柱埋深應(yīng)不小于125cm。立柱埋置于混凝土基礎(chǔ)中時(shí)，其埋深不應(yīng)小于40cm。由于立柱的 彎矩發(fā)生在根部，要考慮的是如何使立柱損壞后更容易修復(fù)。為維修養(yǎng)護(hù)的方便，可采用法蘭盤裝配式的連接方式?；炷粱A(chǔ)的尺寸、法蘭盤的連接強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)不同情況由計(jì)算確定。有條件時(shí)， 采用抽換式護(hù)欄立柱裝置。其特點(diǎn)是用硬塑料管預(yù)留立柱孔穴。埋深可根據(jù)需要在40～80cm范圍變化，主要考慮為以后升高預(yù)留余地。承座器固定在?昆凝土基礎(chǔ)中，安裝時(shí)把迫緊器螺絲松開，插入立柱，待調(diào)整好高度后，即可擰緊三個(gè)螺栓，立柱即被鎖固。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝、維修方便。
波形梁護(hù)欄組成構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)
波形梁、立柱、防阻塊、橫隔梁、端頭等構(gòu)件應(yīng)符合有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。