收費(fèi)亭防護(hù)系統(tǒng)安全護(hù)欄的研究.pdf

1、我國是世界上擁有高速公路收費(fèi)站數(shù)量最多的國家之一,作為高速公路收費(fèi)站的重要組成部分,收費(fèi)亭的安全生產(chǎn)直接影響到整個(gè)收費(fèi)站的安全甚至整條高速公路的交通秩序。據(jù)統(tǒng)計(jì),收費(fèi)站發(fā)生的交通安全事故,多為因天氣、駕駛員駕駛等因素發(fā)生的車輛撞擊收費(fèi)亭的事故,會威脅到收費(fèi)亭內(nèi)工作人員的人身安全。綜上所述,設(shè)計(jì)一種公路收費(fèi)亭防護(hù)系統(tǒng),用于保護(hù)收費(fèi)亭以及亭內(nèi)收費(fèi)人員的安全,具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　高速公路收費(fèi)亭防護(hù)系統(tǒng)主要由外部安全護(hù)欄、移動裝

2、置以及亭內(nèi)緩沖座椅等組成。本文針對外部安全護(hù)欄的作用,提出了一種采用多個(gè)吸能盒進(jìn)行緩沖吸能的設(shè)計(jì)方案,并以有限元仿真法對其保護(hù)效果進(jìn)行研究。
　　首先,本文介紹了動態(tài)顯式非線性有限元仿真的基本理論,其中,包括彈性動力學(xué)基本方程和大變形動力學(xué)基本方程及其解法。在此基礎(chǔ)上,對計(jì)算中沙漏的產(chǎn)生和接觸問題的算法進(jìn)行了分析。
　　其次,根據(jù)我國現(xiàn)有的公路收費(fèi)亭國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T24719—2009提供的收費(fèi)亭尺寸,以小型汽車撞擊收費(fèi)亭的

3、交通事故為背景,設(shè)計(jì)安全護(hù)欄的參數(shù)。將安全護(hù)欄分為保險(xiǎn)杠和吸能盒兩個(gè)主要組成部分。在吸能盒的設(shè)計(jì)中,采用了能量吸收結(jié)構(gòu),以薄壁方管為研究對象,搭建模型仿真平臺,并給出了數(shù)據(jù)采集的方法。
　　最后,采用動力學(xué)模擬軟件LS-DYNA分別對正面護(hù)欄和側(cè)面護(hù)欄進(jìn)行仿真分析。在固定不動的情況下,通過對收費(fèi)亭的兩側(cè)護(hù)欄的防護(hù)效果分析,對其厚度進(jìn)行改進(jìn)。將改進(jìn)后的安全護(hù)欄應(yīng)用于配有移動裝置的收費(fèi)亭,并對其在碰撞過程中的受力情況和能量變化以及對人