عنوان پایان‌نامه
مقایسه حفاظ های میانی و کناری در جاده ها
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - راه و ترابری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2342;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80681;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2342;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80681
- تاریخ دفاع
- ۲۷ دی ۱۳۹۵
- دانشجو
- محمد صفری
- استاد راهنما
- مسعود پلاسی
- چکیده
- در کشور ما با توجه به کمبود امکانات و هزینه بالای انجام آزمایش‌های میدانی همچنین افزایش ایمنی و بهبود وضعیت عملکرد حفاظ‌های نصب شده در حاشیه راه‌ها، لزوم استفاده از نرم‌افزار‌های شبیه‌سازی به منظور تحلیل عملکرد حفاظ‌ها در هدایت وسایل نقلیه منحرف شده کاملا محسوس است. در این مطالعه با استفاده از نرم افزار LS-DYNA حفاظ بتنی (نیوجرسی)، گاردریل و حفاظ کابلی با تعریف مواد مناسب و مدلسازی دقیق اجزاء این حفاظ‌ها شبیه سازی شده‌اند و عملکرد این حفاظ‌ها تحت شرایط آزمون‌های 3-11 (در برخورد با وانت پیکاپ kg 2000 با سرعت km/h 100 و زاویه برخورد 25 درجه) و 2-11 (در برخورد با وانت پیکاپ kg 2000 با سرعت km/h 70 و زاویه برخورد 25 درجه) در گزارش NCHRP350 مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین با ایجاد تغییراتی در ساختار مواد حفاظ‌ها با توجه به موارد مشابه در استاندارد AASHTO به مقایسه بین پارامتر‌های رفتاری خودرو و هر سه حفاظ، در برخورد وسیله نقلیه منحرف شده از مسیر با حفاظ‌ها پرداخته شده است. در ابتدا پارامتر‌های رفتاری وسیله نقلیه مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که با در نظر گرفتن معیار‌های موجود در گزارش NCHRP350، وسیله نقلیه در برخورد با حفاظ کابلی پس از گذشت 0.5 ثانیه (مدت زمان تحلیل) دارای سرعت نهایی و دوران کمتری نسبت به دو حفاظ دیگر می‌باشد، در نتیجه حفاظ کابلی دارای عملکرد بهتری در هدایت وسیله نقلیه می‌باشد. و تحت شرایط آزمون 3-11 (سرعت km/h 100، زاویه برخورد 25 درجه) نتایج نشان داد که زاویه خروج خودرو در برخورد با گاردریل کمی بیشتر از حد مجاز (60% زاویه برخورد: 15 درجه) بود که موجب تداخل در جریان ترافیک موافق می‌شود و خطر آفرین است. همچنین تغییرات شتاب خودرو در برخورد با گاردریل و نیوجرسی بیشتر از حفاظ کابلی می‌باشد و عمده کاهش سرعت وسیله نقلیه در برخورد با این دو حفاظ در 0.2 ثانیه ابتدایی اتفاق می‌افتد که موجب افزایش سرعت سرنشین در برخورد با سطوح داخلی اتاق خودرو و کاهش ایمنی می‌شود. در مرحله دیگر مطالعه رفتار حفاظ‌ها مورد مطالعه قرار گرفت که با توجه به وضعیت نهایی و طول تغییر شکل یافته حفاظ‌ها، حفاظ کابلی بیشترین طول تخریب شده را داشت و به دلیل عدم عملکرد مناسب قلاب در اتصال کابل به پایه و ضعیف بودن پایه‌ها، انعطاف این حفاظ m 3.7 بود که محدودیت‌هایی در استفاده از حفاظ کابلی در مناطقی که فضای کافی برای انعطاف این حفاظ وجود ندارد ایجاد می‌کند.
- Abstract
- In our country, with consideration of the lack of facilities and equipment, and high costs of performing field tests as well as the increase in safety and improvements of road side guards performance, there is a need for using computer simulations in order to analyze guards performance in directing misdirected transportation vehicles. In this study, concrete (New Jersey) guards, guardrails, and cable guards have been simulated by defining appropriate materials and precise modeling of their elements using LS-DYNA software. The performance of these guards have been evaluated under 11-3 (in collision with a 2000kg pickup truck at 100 km/h speed with a 25 degree impact angle) and 11-2 (in collision with a 2000kg pickup truck at 70 km/h speed with a 25 degree impact angle) test conditions in NCHRP350 report. Moreover, with some modifications in the structure of the materials used in the guards in regards with similar cases in AASHTO standard, behavioral parameters of the vehicle and all three types of guards in collision of a misdirected vehicle with the guards have been compared. First, behavioral parameters of the vehicle were analyzed and the results showed that with consideration of the factors in NCHRP350 report, the vehicle has lower final speed and rotation when colliding with the cable guard compared to the other two types of guards (i.e., concrete and guardrail). As a result, cable guard had a better performance in directing the vehicle. Under 11-3 test conditions (100 km/h speed, and 25 degrees hitting angle), the results showed that the exiting angle of the vehicle was slightly over the allowed limit (60% of hitting angle = 15 degrees) which results in interference in the ongoing traffic, and causes danger. Additionally, changes in vehicle acceleration when colliding with guardrail and New Jersey were more than cable guard, and most of the speed reduction with these two guards happens in the first 0.2 seconds which results in an increase in the speed of the collision of the passengers with the inner surfaces of the vehicle. As another part of this study, behaviors of the guards have been studied. Considering the final state and length change in the guards, the cable guard had the most damaged length, and because of the inappropriate performance of the hook connecting the cable to the base and the weakness of the bases, extension (or flexibility?) of this guard was 3.7 meters which results in restrictions over use of cable guards in places where there is not enough space for this type of guards to extend.Keywords: Cable Guard, Concrete Guard (New Jersey), Double Wave (?) Guardrail, Finite Element, Collison Simulation, LS-DYNA
