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摘要
为解决路侧安全设计中选取护栏等级的问题，采用显式有限元软件LS-DYNA 3D建立了F型混凝土护栏和中型单体货车碰撞模型，碰撞速度为40～80 km/h。选用经实车碰撞试验修正后的车辆有限元模型单体卡车Ford F800,提高了模型可信度。研究碰撞速度、混凝土护栏等级与车辆侵入路侧区域的关系，通过Ford F800模型模拟货车碰撞混凝土护栏过程中车辆姿态变化与护栏碰撞力，分析了碰撞过程中车辆运动稳定性与护栏受力情况。以车辆最大动态外倾当量值量化评价了混凝土护栏对路侧障碍物防护的有效性，得到了护栏迎撞面到路侧障碍物的最小安全距离，比较了护栏碰撞力计算中规范公式和50 ms平均侧向碰撞力的关系。结果表明：当护栏等级为3～6级，设计速度为60 km/h的道路，护栏与路侧障碍物的最小安全距离为1.8～1.2 m;设计速度为80 km/h的道路，护栏最小安全距离为3.0～1.7 m;同等级别的护栏中，带阻挡坎的加强型护栏能降低货车最大动态外倾当量值至少5%,使车辆导向运动过程更稳定；货车车厢与护栏的50 ms平均碰撞力接近规范公式的计算结果；在同样的碰撞条件下，提高护栏等级能有效减少车辆外倾距离，由于车厢更可能与护栏发生碰撞，护栏受到的碰撞力将大幅增加。
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