车辆与护栏的碰撞力计算方法

李江海，石红星

(1.石家庄市京昆石太管理处，石家庄 050073;2.北京城建道桥建设集团有限公司，北京 100124)

0 引言

车辆与护栏的碰撞力是一个十分重要的参数，是护栏设计和开发的基础.因为只有确定了碰撞力才能进行结构内力分析;进而作护栏的稳定性分析，确定护栏高度和护栏基础埋置深度等参数，然后设计护栏结构;最后才能制作施工护栏.规范［1］中虽然提出了计算力的计算方法，但实践证明其误差大，对护栏的设计和开发并无指导意义，亟须对碰撞力计算方法改进和完善［1］.

车辆与护栏的碰撞是一个很复杂的过程，现以最常用的混凝土护栏——新泽西护栏为例来说明.车辆与护拦接触时，保险杠与护栏接触而受压，护栏的上坡面挤压保险杠使之变形，产生向上的提升力，另外下斜面挤压汽车的悬架系统使汽车提升，从而将汽车的动能部分转化为势能.在这个过程中，通过刚体的动量矩定理可知，车体后部向护栏靠近，使车体转向.然后车平行护栏后沿护栏滑行，再以一定角度脱离护栏.

与车辆和混凝土护栏碰撞相比，车辆碰撞钢护栏的过程更为复杂.在车辆发生大变形的同时，护栏本身也通过横梁，防阻块和立柱来吸收车辆动能，使车辆顺利转向.由于碰撞结构的高度复杂性和碰撞过程高度的瞬态性，护栏结构经历的是塑性大应变过程，此过程中不仅有材料非线性变化和变形的非线性变化，而且碰撞结果还受护栏基础情……