波形梁护栏损坏机理及形态
我国高速公路上使用的护栏按里程来计算,波形梁护栏占优点。据统计,京珠高速公路河北段除桥梁上采用混凝土护栏以外,其它路段路侧和中分带全部采用波形梁钢护栏,波形梁钢护栏的里程占公路全长90%以上。笔者以石安高速为依托来开展波形梁护栏维修技术研究。通过对石安高速得出,波形梁护栏的损坏相当频繁。然而,目前国内的波形梁护栏维修技术正处于起步阶段,护栏的损坏等级确定及护栏维修方案的选择还没有确切的参考规范,使得护栏维修过程操作混乱,护栏经维修后难以达到原有的防护等级。
以波形梁护栏的损坏情况为基础,分析研究波形梁护栏损坏指标模型,损坏指标值经验证后,结合护栏的实际损坏情况,从而得出波形梁护栏的损坏等级划分方法。
1损坏机理
当波形梁护栏在事故中遭受到车辆的碰撞时,护栏部件的受力损坏机理如下:1)当车辆与护栏板发生碰撞时,护栏通过护栏板变形的吸能效用、护栏板自身材料力学性能、立柱对其产生的拉力来承受车辆撞击。在撞击力的作用下,护栏板会发生曲面延展、横向(垂直于道路的延伸方向)弯曲变形甚至发生断裂;铸钢立柱会横向倾斜、折断,并且其基础也会产生剪切破坏;防阻块也会产生受拉变形;螺栓会产生剪切破坏。
2)当车辆与护栏立柱发生碰撞时,护栏通过立柱自身材料的力学性能、护栏板对其产生的拉力、立柱基础土体的锚固力及防阻块的缓冲作用来承受车辆的撞击。此时,在车辆撞击力的作用下:护栏立柱本身会发生倾斜甚至是横向倾斜、折断,并且其基础也会产生剪切破坏;护栏板会横向弯曲变形甚至崩断;防阻块也会产生挤压变形。
2损坏形态
结合现场情况,护栏各主要部件的损坏形态如下:
1)护栏板损坏以曲面延展和横向弯曲为主,受力过大会发生崩断;在与车辆的刮擦过程中也会发生不同程度的刮蹭损坏。
2)随着破坏程度的不同,护栏立柱损坏有倾斜、倾倒和折断3种。
3)立柱基础不是护栏的直接组成部分,但其对护栏的防撞性能影响很大,并且基础损坏较直接影响到立柱的倾斜程度;基础表面可以看到的破坏主要有土体松散和开裂两种。
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