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車裝橋墩事故分析
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1

我國國民經濟持續快速穩定發展,商品流通、人員往來等對交通的需求增長非常之快,越來越多的跨線橋梁投入使用或正在建設之中。而由于駕駛人員失誤、預防工作不足、監管不力等原因,跨線橋下方車輛撞擊橋梁的事故時有發生。2005年,一輛大型水泥罐車由于司機疲勞駕駛在穿行西固深溝橋雙洞鐵路橋時撞擊橋墩,導致橋墩損壞;而在2008129日,207國道襄城觀音閣路段一大貨車為避免與前行客車相撞,迎面撞上焦柳鐵路立交橋橋墩。在車輛撞擊荷載作用下,墩頂位移會使撞擊位置的軌跡不平順增強,而橋梁的水平響應則成為車橋動力作用的激勵源。這些都對橋梁的安全運營和使用壽命帶來不利影響,留下災難性事故隱患,甚至直接威脅列車行車安全,從而造成巨大的生命和財產損失。

車橋碰撞問題包括車撞橋墩和超高車輛撞擊梁體兩部分。


2

公交車撞擊橋墩

3

攪拌車撞擊橋墩

4

卡車撞擊橋墩


汽車直接撞擊直徑為2m的橋墩,結果表明車速越大,汽車對橋墩的撞擊力也越大,汽車的變形量也越大。

汽車撞擊橋墩的撞擊力和變形

序號

車速(km/h)

撞擊力(N)

車輛變形(mm)

1

120

4.52e+6

1764

2

100

3.16e+6

1496

3

80

1.62e+6

986

4

60

8.7e+5

714

5

40

3.32e+5

508.5

6

20

1.52e+5

244


5

4-1  車速對撞擊力的影響


6

4-2  車速對車輛變形的影響


在車速60m/h下,使用純鋼管套防護,結果表明,當鋼板的厚度為3mm左右時,汽車對鋼管套的撞擊力約等于汽車撞擊橋墩的撞擊力,但是汽車的變形量從原先的714mm降低為677.7mm。同時,鋼板的厚度越薄,撞擊力也越小,尤其是鋼板的厚度小于0.5mm后,但是此時鋼管套破損嚴重,無法承受第二次撞擊。

汽車撞擊鋼管套的撞擊力和變形

序號

鋼板厚度(mm)

撞擊力(N)

車輛變形(mm)

備注

1

0.1

2.95e+5

378

鋼板破損嚴重

2

0.2

3.15e+5

458

3

0.5

3.79e+5

646

4

0.846

5.51e+5

712.5


5

1

5.97e+5

728.01


6

1.5

7.82e+5

723.6


7

2

8.21e+5

721


8

3

8.69e+5

677.7


9

4

8.38e+5

726.1


10

5

8.61e+5

713.5


 

7

5-1  鋼板厚度對撞擊力的影響


8

5-2  鋼板厚度對車輛變形的影響


在車速60km/h下,使用鋼覆復合材料防護裝置:

汽車撞擊鋼覆復合材料防護裝置的撞擊力和變形

序號

鋼板厚度(mm)

撞擊力(N)

車輛變形(mm)

1

0.1

5.62e+5

621.9

2

0.2

5.70e+5

716.6

3

0.3

6.05e+5

731.6

4

0.4

6.43e+5

744.1

5

0.5

6.86e+5

733.8

6

0.6

6.89e+5

729.2

7

0.846

7.72e+5

744.1

8

1

8.23e+5

724

9

1.5

8.87e+5

726.6

10

2

8.67e+5

713.8

11

2.5

8.99e+5

726.2

12

3

8.68e+5

716.7

13

3.5

9.09e+5

713.3


9

6-1  護弦鋼板厚度對撞擊力的影響


10

6-2  護弦鋼板厚度對車輛變形的影響






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