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NJ型、GM型和F型混凝土波形护栏板的防撞性能实验结果

发布日期:2017-04-25

为了评价NJ型、GM型和F型混凝土波形护栏板的防撞性能,美国得克萨斯州西南研究所在70年代中期进行了一系列实车碰撞试验。试验条件分别为标准型小汽车(1974FordGalaxie)和微型小汽车(1971Vega)。整个试验是按NCHRP153规程的要求进行的。试验结果见表7.1.2-2和表7.1.2-3。该试验认为NJ型和GM型的防撞性能相似,而F型的最大倾翻角小于NJ型和GM型。车辆碰撞后的损坏程度也很相似,但F型的加速度值也略小于NJ型和GM型混凝土护拦。

微型小汽车碰撞试验结果 表7.1.2-2

试验 碰撞角7° 碰撞角15°
CMB-5 CMB-6 CMB-8 CMB-10 CMB-7 CMB-9 CMB-9
波形护栏板类型 GM型 GM型 NJ型 F型 GM型 NJ型 F型
车型 1971Vega 1971Vega
车质量(1bs)

碰撞角(°)

碰撞速度(mph)

最大倾翻角(°)试验值(Hvosm模拟值)

50毫秒平均最大加速度

摄像:纵向:gs

横向:gs

加速度计:纵向:gs

横向:gs

垂直向最大加速度值:gs

2250 2250 2250 2250 2250 2250 2250
8.4 9.2 8.0 6.7 16.5 15.5 14.3
53.9 54.6 55.9 56.9 57.1 58.9 56.4
31

(20)

21

(20)

20

(14)

10 翻车

(翻车)

20

(27)

13

(17)

-2.4

-4.3

-2.7

-5.3

-2.1

-2.9

-5.3

-8.3

-3.6

-5.1

-3.8

-4.6

-1.4

-2.0

-1.9

-2.4

-1.0

-3.2

-3.3

n/a

-3.4

-4.6

-0.9

-6.0

n/a

-7.3

18 21 22 19 27.6

注:1mph=1.6km/h

1bs=0.45kg

三、模拟碰撞试验

在分析了实车碰撞试验后,美国西南研究所又采用模拟碰撞试验技术对图7.1.2-2所示的混凝土波形护栏板进行试验。本试验采用的模拟软件是HVOSM(公路车辆构造物模拟模型),模拟碰撞试验结果见表7.1.2-4。通过该模拟碰撞试验对F型进行优化。

四、混凝土波形护栏板的承载能力和构造稳定性

为了获得车辆碰撞波形护栏板时,混凝土波形护栏板承受碰撞力的大小和分布情况,分别用45001b的小汽车以60mph碰撞速度和25°碰撞角碰撞NJ型和F型混凝土波形护栏板。碰撞试验结果见表7.1.2.5。

标准小汽车碰撞试验结果 表7.1.2-3

试验 碰撞角7° 碰撞角15°
CMB-1 CMB-2 CMB-11 CMB-3 CMB-4 CMB-12
波形护栏板类型 NJ GM F改进型 GM NJ F改进型
车型 1974FordGalaxie 1974FordGalaxie
车质量(1bs) 4370 4370
碰撞速度(mph)

碰撞角(°)

最大倾翻角(°)试验值

(Hvosm模拟值)

50毫秒平均最大加速度

摄像:纵向:g’s

横向:g’s

加速度计:纵向:g’s

横向:g’s

垂直向最大加速度值:g’s

60.3 61.6 58.6 56.5 55.9 61.4
7.5 7.3 8.3 15.5 15.9 15.2
15

(2)

20

(5)

11 20

(26)

20

(17)

21

(6)

-1.7

-5.0

-1.5

-3.6

-1.4

-3.4

-3.3

-10.1

-5.0

-10.1

-5.1

-6.6

-0.9

-2.0

-2.2

-2.8

-3.0

-3.9

-1.6

-5.2

-1.6

-5.5

n/a

-6.7

14 11 28 32

注:1mph=1.6km/h

1bs=0.45kg

从表7.1.2-5可见,两种波形护栏板的倾翻转动惯量是相似的,但作用于波形护栏板的横向力F型略大于NJ型混凝土波形护栏板。混凝土波形护栏板的构造稳定性和波形护栏板基础连接形式有关。参见本章第7.1.14条。一般基础底面积较大者,其稳定性就略好些。

五、大型车辆碰撞试验

美国得克萨斯州A&M大学在80年代中期曾对NJ型和F型进行卡车碰撞试验。试验结果表明,碰撞NJ波形护栏板时,卡车能改变行驶方向,但由于碰撞时,卡车前轮爬上NJ波形护栏板的坡面而导致翻车。而对于F型混凝土波形护栏板,由于波形护栏板的坡面较小,卡车前轮没有爬向波形护栏板坡面的迹象,波形护栏板使失控车辆改变行驶方向后,车辆的尾部接触到波形护栏板的顶面,但波形护栏板施加在车辆尾部的稳定力使车辆免于倾翻。所以,从卡车碰撞试验结果看,F改型波形护栏板略优于NJ波形护栏板。

HVOSM模拟试验结果 表7.1.2-4

波形护栏板类型见图7.1.2-2 NJ A B C D E F 2.1m高直墙 B NJ F
车型 71vega 71vega 71vega 71vega 71vega 71vega 71vega 71vega 72ford 72ford 72ford
车质量(1bs) 2250 2250 2250 2250 2250 2250 2250 2250 4370 4370 4370
碰撞速度(mps) 57 57 57 57 57 57 57 57 56 56 56
碰撞角(°) 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16
最大倾翻角(°) -32.7 -48.3 -18.0 -38.2 -17.5 -23.9 -16.9 +6.8 -2.5 -15.0 -5.9
最大加速度值(gs)
纵向(平均50msee) -4.6 -4.3 -4.4 -4.9 -4.6 -4.4 -3.9 -4.9 -4.1 -4.2 -4.2
横向(平均50msee) -14.9 -13.2 -14.6 -15.5 -13.4 -13.3 -10.8 -15.6 -9.8 -9.4 -8.7
垂直向(峰值) -8.5 -13.6 -13.3 -6.7 -7.1 -7.0 -8.4 -8.8 -8.7 -7.6 -12.8

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