张新晨, 方海, 张喆, 姜维, 祝露, 张清玲, 高涵
设置防撞护栏是保障高等级公路交通安全的基本途径之一，在中国具有广泛的应用。然而，传统护栏的刚性偏大，耗能能力相对较弱，车撞下可能导致较严重的车辆损毁和人员伤亡。基于此，提出了一种将再生发泡混凝土作为缓冲材料的新型SS级墙式护栏，该护栏采用了一定量的砖混建筑固废作为原料，具备较好的经济性和绿色低碳属性，同时将其与薄壁钢外壳组合，形成一种外挂便于更换的耗能导向部件，提高整体护栏的可恢复性。针对该新型护栏的吸能特性与防护效果，开展了足尺车辆撞击试验和数值模拟研究。试验结果表明：该新型护栏具有较好的缓冲吸能特性，发生撞击后，车辆保持了较好的完整性，钢外壳导向痕迹明显，发泡混凝土充分吸能，脱落率达20%以上。相较于传统普通护栏，撞击力峰值削减幅度超过54%、平行和垂直护栏方向加速度峰值削减分别达到55%和61%以上。研究进一步建立了车、护栏精细化有限元分析模型并开展了模拟撞击分析，通过和试验结果对比验证了其准确性。根据规范对于新型护栏在实际使用时的阻挡、导向等功能要求，开展了新型护栏与小型客车、大型客车和大型货车3种车辆的撞击模拟，结果表明，新型护栏的再生发泡混凝土缓冲层溃缩吸能可以有效减轻护栏固定层和碰撞车辆的损伤，其吸能占比随着冲击能量等级的增加而增加，最高达到了35%左右。所有工况下，撞击车辆均未发生穿越、翻越、骑跨的现象，验证了新型护栏在实际使用过程中较好的阻挡、导向功能，具有较好的应用前景。
