张生学

(河北省交通规划设计院 石家庄市 050011)

0 引言

我国的高速公路总里程超过13万公里，排名世界第一，为推动社会经济发展起到了积极作用。随着人民生活水平的不断提高，私家车的数量正在急剧增加，全国机动车保有量已达3.5亿辆，在高速公路上的车流量也在逐渐增大，由于高速公路行车速度较快，路况更加复杂，带来了一系列的交通安全问题。因此，提高高速公路的行车安全，减少事故中的人员伤亡和财产损失成为交通基础设施建设的重要任务之一[1-3]。

拒有关统计资料表明，我国约有30%的交通事故是因为汽车与护栏发生碰撞引起的，由于前期对护栏结构型式不太重视，导致多数车辆会发生跃出护栏的现象，从而容易导致人员伤亡，同时，当汽车与护栏发生碰撞后，会因为驶出角过大，导致事故车辆与正常行驶车辆发生二次碰撞，造成更大的交通事故。因此，研究汽车与公路护栏之间的碰撞问题，掌握碰撞过程中的相关规律，才能为合理选择护栏结构型式和设置护栏，进一步完善和优化护栏提供指导[4-8]。

下面拟采用有限元分析法，对F型和单坡型两种混凝土护栏的碰撞安全性进行分析，以期能为高速公路护栏设计施工提供借鉴。

1 有限元模型

1.1 小车模型

选用Ford Taurus 车型作为碰撞试验的仿真车型，该车型的总质量为1.5t，车辆长×宽×高=4.6m×1.8m×1.4m，总结点数为26945个，总单元数为28794个，总零件数为140个。利用HyperWorks软件中的HyperMesh模块建立该型轿车的有限元模型，见图1。

图1 小车有限元模型