[發明專利]一種公路跨線橋防撞緩沖設施設計方法

在審

• 申請號: 201910631798.2
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110348129A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 陳宏治;梅擁軍;崔蘭;郭華箏;郗冬冬;劉宇鵬;莫恩華;滿冠峰;沈瑋;吳佳佳;馬濤;段振凱
• 申請（專利權）人: 山西省交通規劃勘察設計院有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;E01F15/14;G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 太原新航路知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14112
• 代理人: 王云峰

本發明涉及公路跨線橋，具體是一種公路跨線橋防撞緩沖設施設計方法。本發明解決了現有公路跨線橋設計方法導致防撞緩沖設施的設計不合理的問題。一種公路跨線橋防撞緩沖設施設計方法，該方法是采用如下步驟實現的：1）規定車輛撞擊公路跨線橋橋墩時的撞擊速度v的取值為：v=40，60，80，100，120km/h；2）確定撞擊公路跨線橋橋墩的主要事故車的車重m；3）確定當撞擊速度v=40，60，80，100，120km/h時，撞擊時間t=80，70，60，50，40ms；4）計算出撞擊能量U；5）計算出公路跨線橋橋墩的碰撞力設計值F；6）計算出交通事故發生的風險概率b/a；7）計算出風險等級；8）重新設計防撞緩沖設施的防護等級。本發明適用于公路跨線橋。

技術領域

本發明涉及公路跨線橋，具體是一種公路跨線橋防撞緩沖設施設計方法。

背景技術

隨著公路建設事業的發展，公路跨線橋的數量越來越多，車輛撞擊公路跨線橋橋墩的交通事故也越來越多。為了保證公路跨線橋的結構安全，公路跨線橋橋墩處通常設計有防撞緩沖設施。然而，現有公路跨線橋設計方法由于自身原理所限，難以準確判定防撞緩沖設施是否滿足防護等級要求，由此導致防撞緩沖設施的設計不合理，從而難以充分保證公路跨線橋的結構安全?；诖?，有必要發明一種全新的設計方法，以解決現有公路跨線橋設計方法導致防撞緩沖設施的設計不合理的問題。

發明內容

本發明為了解決現有公路跨線橋設計方法導致防撞緩沖設施的設計不合理的問題，提供了一種公路跨線橋防撞緩沖設施設計方法。

一種公路跨線橋防撞緩沖設施設計方法，該方法是采用如下步驟實現的：

1）根據《公路路線設計規范》JTGD20-2017中不同等級公路的設計時速，規定車輛撞擊公路跨線橋橋墩時的撞擊速度v的取值為：v=40，60，80，100，120km/h；

2）采用常規交通量調查方法采集交通數據，并去交警部門收集《交通事故統計表》；根據交通數據及《交通事故統計表》，確定撞擊公路跨線橋橋墩的主要事故車的車重m；

3）根據文獻《汽車碰撞的基本規律》及《道路交通事故車輛速度鑒定》GB/T 33195-2016中車輛撞擊時間與撞擊速度成反比的規定，確定當撞擊速度v=40，60，80，100，120km/h時，撞擊時間t=80，70，60，50，40ms；

4）根據主要事故車的車重m及撞擊速度v，計算出撞擊能量U；具體計算公式為：U=0.45mv²；

5）根據主要事故車的車重m、撞擊速度v及撞擊時間t，計算出公路跨線橋橋墩的碰撞力設計值F；具體計算公式如下：F=mv/t；然后，根據公路跨線橋橋墩的碰撞力設計值F按靜力方法查閱規范，得出公路跨線橋橋墩的極限抗剪承載力及彎矩，由此判斷公路跨線橋會否發生構件損傷風險或橋梁坍塌風險，從而根據橋梁的工程造價及維修養護費用定額判斷風險損失；

6）根據交通數據中的年交通量a及《交通事故統計表》中的年交通事故量b，計算出交通事故發生的風險概率b/a；

7）根據《公路橋梁和隧道工程設計安全風險評估指南》中的公式：風險等級=風險概率*風險損失，計算出風險等級；然后，根據風險等級判定防撞緩沖設施是否滿足防護等級要求；

8）若防撞緩沖設施不滿足防護等級要求，則根據撞擊能量U及《公路交通安全設施設計細則》JTG/T D81-2017第6章規定的碰撞吸收能量分級，重新設計防撞緩沖設施的防護等級，以使防撞緩沖設施滿足防護等級要求。

本發明所述的一種公路跨線橋防撞緩沖設施設計方法基于全新原理，實現了準確判定防撞緩沖設施是否滿足防護等級要求，由此使得防撞緩沖設施的設計更加合理，從而充分保證了公路跨線橋的結構安全。

本發明有效解決了現有公路跨線橋設計方法導致防撞緩沖設施的設計不合理的問題，適用于公路跨線橋。