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高速公路的保卫者铁艺护栏
发布时间:2018.07.24

随着改革开放的发展,中国的汽车数亿级的保有量,导致交通事故频频发生。高速公路是主要的行驶

道路,也是事故多发路段,其护栏作为保护车辆行驶的设施决定着道路的安全性。在如此环境下,高速

铁艺护栏的研究发展尤为重要。随着经济的进一步发展,铁艺护栏材料面临更高的标准,并需要不断的

研究发展保护人民的安全。

高速公路是我国重要的交通设施。近几年来,高速公路的建设迅猛发展,因此高速公路的安全尤为

重要。铁艺护栏作为高速公路安全的重要设施,其选材及结构设计直接涉及到它所能够提供的安全保障

作用。

改革开放以来,我国经济水平有明显上升。与此同时,我国的民用汽车保有量也迅猛上升。进入21

世纪后,我国民用汽车保有量的增长率明显加快,2004年已达到2700万辆以上。而1994年却不足千万辆

。按照这样的发展速度,预计到2020年中国汽车保有量有可能超过1亿辆。随着车辆的增多,交通事故的

发生也愈加频繁。我国每年交通事故死亡人数已经由1950年的几百人到2004年超过十万。面临这样的趋

势,人们迫切希望增强道路行驶的安全性。尤其是当车辆面临紧急情况而躲闪、失控冲出道路,导致事

故不可避免地发生时,道路保护设施的安全性至关重要。铁艺护栏虽然不能减少事故的发生,但可以大

大减少事故引起的人员伤亡。

1.护栏发挥安全作用的原理

高速行驶的车辆具有很大的动能。当出现紧急状况,车辆会出于躲闪、失控等原因冲向护栏。此时

铁艺护栏的作用便是避免发生车辆剧烈冲撞和人员伤亡。设想一辆汽车高速撞向一堵钢筋混凝土墙,车

会在瞬时间停止,与此同时,其巨大的动能会大部分转化为破坏车辆的能量,导致极大的损伤。如果将

钢筋水泥墙换为一堵类似于硬橡胶般的金属墙,则车辆减速的过程会得到大幅减缓,其大部分动能会转

变为金属塑性变形的能量而被逐步消耗掉,从而减少了对车辆和人员造成的损毁。高速公路的铁艺护栏

就是发挥这种缓冲作用的安全设施。

当铁艺护栏在一临界外力Fs作用下发生塑性变形时,其屈服强度δs 为Fs/As,其中As是开始发生

塑性变形时护栏的截面积。当外力继续增大达到一极限值Fe时,护栏便会断裂;护栏断裂时的应力则称

为抗拉强度δ b,且有为Fb/Ab,其中Ab是护栏断裂时的截面积。设长度为Ls的护栏材料在外力作用下

发生塑性延伸变形直至Lb时断裂,此时护栏的塑性总延伸率δ为δ= (Lb—Ls)/Ls=△Ls/Ls。

2.护栏钢板的安全设计

车辆的动能与其质量和速度有关。表1给出了目前常见的小型轿车的车型、质量以及时速分别在80km

和120km时所具有的动能。这些小轿车的质量大致相等,车辆所能达到的最高时速是决定车辆的动能的主

要因素。

3.结语

随着经济快速、高效的发展,高速公路上将会出现大型、重载、高速的汽车,它们将对铁艺护栏安

全性有更高的要求。目前的护栏钢板显然尚不能完全满足要求,其安全技术指标还有待进一步的改进与

提高,相关的问题也需要人们不断地研究与开发。


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