在Instron9250落錘式?jīng)_擊試驗機的基礎上,設計和實現(xiàn)了剛性波形護欄系統(tǒng)(包括W梁、防阻塊和立柱)的模型實驗系統(tǒng).通過該實驗系統(tǒng)開展了半剛性波形護欄系統(tǒng)的沖擊實驗研究,得到波形護欄系統(tǒng)的各部件在沖擊條件下的變形特點.由實驗結(jié)果計算得到了W梁和防阻塊的變形能,并考察了它們在沖擊過程中對能量吸收的貢獻,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欄響應的實驗方法有足尺模型實驗和縮比模型實驗等。本課題的前期研究工作已經(jīng)進行了單根W梁靜態(tài)縮比實驗和相應的有限元分析。但單根W梁實驗還不能反應整個波形護欄系統(tǒng)各部件的變形與能量吸收特性，有必要進行更為接近實際情況的波形護欄系統(tǒng)沖擊實驗。本文在前面的研究基礎上，著重研究波形護欄系統(tǒng)的沖擊特性、撞擊剛度和能量吸收能力等。
 

 

波形梁護欄的安裝高度
一旦失控車輛與護欄發(fā)生碰撞時，當然希望護欄能作用于車輛的有效部位，既不致使車輛越出護欄，也不致使車輛鉆入護欄橫梁的下面。比較理想的情況應該是通過護欄的整體作用迫使車輛逐步轉(zhuǎn)向，一直回復到正常的行駛方向。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?，F(xiàn)代化的小轎車有向型化發(fā)展的趨勢，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，這種車輛在與護欄相碰時，很容易鉆入波形梁護欄的橫梁下面而造成嚴重的后果。
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。大型車在護欄碰撞時，可能產(chǎn)生跳躍問題。特別在與“w型”波形梁護欄相撞時，由于車輛的保險杠碰撞波形梁護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，速度很高時危險性更大，一旦．出現(xiàn)這種情況，就有可能使保險杠向下往后傾斜，在汽車沖力的帶動下很容易滑上護欄的斜面，繼而發(fā)生越出護欄的事故。
上面說的兩種情況——車輛鉆人護欄下面和車輛從護欄橫梁越出，當然是不希望發(fā)生的。這就要求很好地研究確定護欄的合理安裝高度。護欄安裝高度可通過車輛與護欄的足尺碰撞試驗；使用中護欄的交通事故調(diào)查資料；現(xiàn)代車輛的幾何特性分析三方面情況進行確定。一般地，波形梁護欄的橫梁中心高度，從路面算起至連接螺栓孔中心的距離以60cm為宜。當設有路緣石時，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。當波形梁護欄有防阻塊時，其中心高度不變。
波形梁護欄的強度
波形梁護欄的強度主要決定于立柱的剛度、土的承載力及梁的抗拉強度，特別是立柱的水平承載力與位移的關系是決定立柱強度的重要因素。當立柱埋入土基時，考慮到路肩填土密實度可能不夠，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，立柱埋深不應小于110cm，有路緣石的立柱埋深應不小于125cm。立柱埋置于混凝土基礎中時，其埋深不應小于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。為維修養(yǎng)護的方便，可采用法蘭盤裝配式的連接方式?；炷粱A的尺寸、法蘭盤的連接強度，應根據(jù)不同情況由計算確定。有條件時， 采用抽換式護欄立柱裝置。其特點是用硬塑料管預留立柱孔穴。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留余地。承座器固定在?昆凝土基礎中，安裝時把迫緊器螺絲松開，插入立柱，待調(diào)整好高度后，即可擰緊三個螺栓，立柱即被鎖固。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝、維修方便。
波形梁護欄組成構(gòu)件的標準
波形梁、立柱、防阻塊、橫隔梁、端頭等構(gòu)件應符合有關產(chǎn)品標準的規(guī)定。