土基對波形梁護欄安全性能影響的傳真研究.pdf

1、波形梁護欄是我國高速公路上廣泛使用的一種道路安全防護設施。土基對護欄的安全性能有重要影響，當土基的性質滿足不了相關要求時，護欄結構的整體剛度將降低，當受到車輛碰撞沖擊時，其橫向位移將增大，結果會使護欄的安全性能降低，因此，研究土基對護欄安全性能的影響具有重要的意義。 有限元方法是研究護欄安全性能的一種有效方法。本文首先對碰撞有限元的基本理論和相關算法作了簡單闡述，包括求解控制方程、沙漏控制、時間積分和步長控制以及接觸——碰撞算法

2、等，通過對沖擊載荷下波形橫梁變形的模擬，討論了碰撞模擬中參數(shù)的選??；文中介紹了巖土本構模型的相關理論和非線性有限元軟件LS-DYNA中的巖土材料模型，對該軟件中的78號材料模型進行了測試，使用Lagrange算法和多物質Euler算法對護欄圓形立柱的橫向準靜態(tài)加載進行了仿真，探討了土基壓實度對橫向力的影響；針對目前圓形立柱與土基的相互作用缺乏有效的建模方法，在對圓形立柱與土基的相互作用進行模擬的前提下，提出了一種使用非線性彈簧單元來正確

3、模擬圓形立柱與土基相互作用的方法，在此基礎上建立了波形梁護欄的有限元模型，并對該模型的正確性進行了驗證；最后，在車輛總質量為2000kg，碰撞角度為20°和碰撞速度為100km/h的條件下，研究了土基壓實度對護欄安全性能的影響。 論文研究表明：當土基壓實度較小時，護欄的橫向位移主要受土基壓實度影響，當土基壓實度在96％以上時，護欄的橫向位移主要受立柱失效的影響，橫梁截面力的變化趨勢與橫向位移的變化趨勢一致，本文所進行的研究工作對