[1]吴德华,陈志清,曹宏斌,等.公路轻量化护栏材料选型与结构设计[J].福建理工大学学报,2024,22(04):315-300.[doi:10.3969/j.issn.2097-3853.2024.04.002]
　WU Dehua,CHEN Zhiqing,CAO Hongbin,et al.Material selection and structural design of highway lightweight guardrail[J].Journal of Fujian University of Technology;,2024,22(04):315-300.[doi:10.3969/j.issn.2097-3853.2024.04.002]
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公路轻量化护栏材料选型与结构设计()
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《福建理工大学学报》[ISSN:2097-3853/CN:35-1351/Z]

卷:
第22卷
期数:
2024年04期
页码:
315-300
栏目:
出版日期:
2024-08-25

文章信息/Info

Title:
Material selection and structural design of highway lightweight guardrail
作者:
吴德华; 陈志清; 曹宏斌; 李江云
福州大学
Author(s):
WU Dehua1;  CHEN Zhiqing2;  CAO Hongbin3;  LI Jiangyun
School of Civil Engineering, Fuzhou University
关键词:
交通安全设施; 不锈钢护栏; 轻量化; 新型结构; 仿真
Keywords:
traffic safety facilities; stainless steel guardrail; lightweight; new structure; simulation
分类号:
U417
DOI:
10.3969/j.issn.2097-3853.2024.04.002
文献标志码:
A
摘要:
传统碳钢护栏存在单位体积重量大、生产和运输过程碳排放量大、产品重复利用率低以及在碰撞事故中车辆容易冲入对向车道等缺点。文章优选一种新型不锈钢(QN1701)作为轻量化护栏材料,化学成分分析显示具有高锰、高铬和高PREN值特点,其抗拉强度达到740MPa,屈服强度为430MPa,延伸率为54%,比传统碳钢(Q235)相应力学指标提高了56%~72%,因此具有更高的结构安全性;经Newmark?β法理论计算,QN1701护栏结构体系可以有效减轻碰撞严重程度,保护车辆不冲出护栏,设计防护等级为SB级的护栏结构同比Q235护栏轻量化率达到了48.3%,数值仿真结果表明,新型不锈钢护栏的安全性能满足SB级防护等级要求。
Abstract:
Traditional carbon steel guardrails have the disadvantages of high weight per unit volume, high carbon emissions during production and transportation, low product reuse rate, and easy entry of vehicles into opposite lanes in collision accidents. A new type of stainless steel (QN1701) was selected as a lightweight guardrail material. Chemical composition analysis shows that it has the characteristics of high manganese, high chromium and high PREN value. Its tensile strength reaches 740 MPa, yield strength is 430 MPa, and its elongation is 54%, which is 56%~72% higher than the corresponding mechanical index of traditional carbon steel (Q235), and therefore has higher structural safety. According to the theoretical calculation of Newmark-β method, the QN1701l guardrail structure system can effectively reduce the severity of the collision and protect the vehicle from rushing out of the guardrail. The guardrail structure with the design protection class being SB is 48.3% lighter than that of Q235 carbon steel guardrail. Numerical simulation results show that the safety performance of the new stainless-steel guardrail meets the requirements of SB-level crash worthiness.

参考文献/References:

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更新日期/Last Update: 2024-08-25