بررسی عملکرد ایمن حفاظ‌های بتنی (نیوجرسی)، کابلی و گاردریل سه ‌موج و دو موج حاشیه راه با استفاده از شبیه‌سازی به روش اجزاء محدود

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تهران- دانشکده مهندسی عمران

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تهران

چکیده

با توجه به نبود امکانات اجرای آزمایش‌های میدانی جهت ارزیابی عملکرد حفاظ‌های اجرا شده در کشور و نیاز محسوس در این زمینه، در این پژوهش با استفاده از نرم‌افزار LS-DYNA گاردریل‌های W شکل دوموج و سه موج ، حفاظ بتنی (نیوجرسی) و حفاظ کابلی نصب شده در حاشیه راه‌های کشور با تعریف مواد مناسب و مدلسازی دقیق اجزاء آن شبیه‌سازی شده‌اند و عملکرد آنها تحت شرایط آزمون 3-11 در گزارش MASH مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین با ایجاد تغییراتی در حفاظ‌های اجرا شده در ایران با توجه به موارد مشابه موجود در استاندارد AASHTO به مقایسه بین پارامترهای رفتاری خودرو و حفاظ در برخورد وسیله نقلیه منحرف شده از مسیر با آن‌ها پرداخته شده است. نتایج نشان داد که با در نظر گرفتن معیارهای موجود در گزارش MASH گاردریل‌ دوموج با پایه ناودانی مورد استفاده در کشور در بازگرداندن وسیله نقلیه به مسیر ناموفق عمل کرده است. در طرف مقابل گاردریل‌ سه‌موج، حفاظ بتنی و کابلی و همچنین گاردریل G4(1S) اصلاح شده در ممانعت از نفوذ خودرو به محدوده‌ی پشت حفاظ و عدم حرکت آن بر روی حفاظ عملکرد قابل قبولی داشته‌اند. با استناد به نتایج بدست آمده از شبیه‌سازی رایانه‌ای در این مطالعه، عملکرد ناموفق گاردریل‌ دوموج مورد استفاده در کشور در ارضای معیارهای آزمایش MASH (اصلی‌ترین معیار ارزیابی عملکرد تجهیزات ایمنی راه) که متداول‌ترین آزمایش برخورد در سرتاسر دنیا بوده و توجه به این موضوع که عملکرد موفق حفاظ در این آزمایش، معیار لازم برای استفاده از آن در بزرگراه‌های شهری (راه‌های با سرعت مجاز 100 تا 110 Km/h) می‌باشد، لزوم بازنگری و مطالعه بیشتر در این زمینه و مهم‌تر از همه انجام آزمایش‌های میدانی برخورد به عنوان اصلی‌ترین روش ارزیابی عملکرد تجهیزات ایمنی راه بیش از پیش حس می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Safety performance evaluation of two-waves and Three-waves W-beam guardrails using finite element simulation

نویسندگان [English]

  • Massoud Palassi 1
  • Mohammad Safari 2
1 University of Tehran- School of Civil Engineering
2 School of Civil Eng., University of Tehran
چکیده [English]

Due to the limitation of testing equipment on performing in-situ crash tests on the road barriers in the country (Iran) to evaluate the actual performance of the barriers, this study has been conducted with the aid of LS-DYNA software. Two- waves and three-waves W-beam guardrails, concrete barrier and cable barrier have been simulated by defining proper materials and modeling in detail and their safety performance was evaluated under conditions of MASH Test Level 3 requirements. Furthermore, by creating changes in geometry of the performed guardrails in Iran by considering similar cases in AASHTO roadside design guide, in this study the guardrail and vehicle's behavioral parameters in collision with vehicle was easily compared. By considering the criteria of the MASH, two-waves guardrail with U-shape Post, could not successfully redirect the errant vehicle. On the other hand, three-waves guardrail, concrete barrier, cable barrier and also the modified G4(1s) had acceptable performance in preventing the vehicle to penetrate into guardrail back face or overriding the installation. Based on the findings of this study, computer simulations demonstrate an unsuccessful performance of two-waves guardrail used in Iran to meet the requirement of test Level 3 criteria (TL3) in MASH (the main criteria in evaluating of highway safety features) which is the most often used crash test all around the world and according to the fact that the successful performance of road guard to meet these requirements is the required criterion for its usage in urban highways (allowed speed is between 100-110 km/h). More investigations, particularly, performing in-situ crash tests - as a primary means of assessing roadside safety features - are required.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Crash Simulation
  • Finite Element
  • W-Beam Guardrail
  • concrete barrier
  • cable barrier