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波形防撞護欄的技術標準

文章出處:hairui 熱度:發表時間:2022-03-14

波形護欄網可以近似看作彈性地基上點支撐的連續梁。車輛以一定角度(θ=10~20°)作用于護欄網的碰撞力,可以分解為垂直作用于護欄網的力和平行于護欄的力,垂直力使護欄網立柱變形,平行力使碰撞不斷改變方向和位置。波形梁、立柱和地基土共同承受這種碰撞力,波形梁主要承受拉力,立柱主要承受彎矩。在碰撞過程中,立柱起著非常重要的支撐作用。要想提高立柱強度,可以通過增大慣性矩的辦法實現,慣性矩受立柱截面形狀和面積的影響。實際上各國采用不同形狀的型鋼作立柱。例如:澳大利亞采用矩形,H形柱,美國采用方形木柱,工字鋼柱,英國采用Z型柱,荷蘭采用扁圓柱,法國采用槽鋼,德國采用工字鋼,日本采用圓管。均獲得很好的效果。在我國高速公路上,護欄網立柱基本上是兩種形式,一種是參照日本標準的鋼管立柱,另一種是參照英國標準的Z字型柱。從使用效果看基本上是好的,但對Z字型柱在設計、加工、施工中存在的問題,有必要作進一步的說明。
1.護欄網的安裝高度問題,護欄網安裝高度的確定,關系到大部分車輛的安全和有效保護。一般情況下,護欄網連續螺栓中心至地面的高度為60cm,如緣石高為12cm,則護欄網連續螺栓中心的高度為72cm。但在有的高速公路上,在沒有路緣石的情況下,把路側護欄網的設置高度統統提高為72cm,而立柱的尺寸沒有作相應的改變,這就使護欄網處于不利的受力條件下。除了護欄網設置高度不符合規定外,在施工安裝過程中,護欄網的高度也在很大范圍內變化。這是由于護欄網施工標高與路面標高不符造成的。護欄網施工時,按路面設計標高推算柱頂標高,并嚴格控制。因此護欄柱頂標高應該與設計標高完全相對應。但是,實際上由于路面施工標高的誤差,以及原來路線放樣的樁號位置與護欄網施工時的樁號錯位,致使標高對不上。有的地方護欄網高度超過100cm,有的地方只有40cm。
上述情況,致使護欄網的設置高度有變,而大多情況是增加了護欄高度,這就改變了原來的設計條件。使護欄的受力狀況嚴重惡化。
2.護欄網立柱的側向土壓力問題。護欄網立柱承受車輛碰撞力的大小,決定于土基的密實度、埋置深度、距坡線的距離、邊坡的大小以及土壤的性質等因素。在我國的一些分期修建(半幅)高速公路上,由于路幅較窄,路側護欄的立柱盡可能外移,有的緊靠邊坡線,有的甚至打到了邊坡上,再加之土路肩壓實度不夠,使護欄立柱承受車輛碰撞能力大大降低。
3.對護欄網用鋼材缺乏嚴格控制。從我國高速公路護欄網使用情況調查顯示,有個別廠家生產的護欄網構件,其鋼板厚度不足,鋼材質量不符合要求,有的易出裂紋,有的過分脆弱,剛度不足,致使護欄網的整體強度降低。
4.護欄網設置的最短長度問題。大家知道,波形梁護欄網被看作無限長的梁柱結構,失控車輛作用于護欄網,并產生最大位移時,最大影響范圍可達12跨以上。為了使護欄網在碰撞過程中能發揮正常功能,各國對護欄網設置的最短長度有明確的規定。我國規定為70m。在我國的一些高速公路上,護欄網設置最小長度的規定沒有被遵守,也就明顯降低了護欄網的整體抵抗力。從防止車輛越出路外的角度,要求護欄網具有很高的強度和剛度,從避免乘員傷亡,減少財物損失的角度,護欄網的剛度偏小為好。這種互相矛盾的功能要求,就希望科學工作者能夠找到合適的調和點。護欄網功能的正常發揮,應該在設計、制造、施工等符合要求的前提下才能辦到。
三、防阻塊除具有防止失控車輛在立柱處拌阻外,還具有吸收能量的功能,因此,對防阻塊的形狀、尺寸有較高的要求。
本規范推薦采用A型、B型兩種防阻塊,A型為六角型,適用于圓形立柱。B型參照法國標準設計,與槽形立柱配套。

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