【摘 要】
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限高架是保护道路、桥梁、隧道的重要安全设施。近年来，超高车辆与限高架的撞击事故不断发生，造成车辆损坏、乘员伤亡、限高架倒塌、交通堵塞等严重后果。因此，本文依托武汉市桥梁管理维修处的限高架改造项目，以“以人为本”为设计理念，提出一种基于刚性限高架改装的新型装配式柔性限高架，配置橡胶缓冲层、弹簧铰支座、横梁薄弱点三级防护措施，减小超高车辆与限高架撞击事故造成的损失。本文主要内容包括： (1)使用LS
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限高架是保护道路、桥梁、隧道的重要安全设施。近年来，超高车辆与限高架的撞击事故不断发生，造成车辆损坏、乘员伤亡、限高架倒塌、交通堵塞等严重后果。因此，本文依托武汉市桥梁管理维修处的限高架改造项目，以“以人为本”为设计理念，提出一种基于刚性限高架改装的新型装配式柔性限高架，配置橡胶缓冲层、弹簧铰支座、横梁薄弱点三级防护措施，减小超高车辆与限高架撞击事故造成的损失。本文主要内容包括：
(1)使用LS-DYNA建立刚性限高架有限元模型，从美国碰撞研究中心(NCAC)模型数据库中选取一辆半承载式客车作为碰撞车辆，分析车辆与刚性限高架碰撞过程中的动力响应和损伤特征，为新型柔性限高架的设计提供理论基础。
(2)根据以上分析结果和实际工程需求，提出新型柔性限高架的设计理念和结构选型方法，建立精细化的柔性限高架有限元模型进行碰撞分析，并与刚性限高架分析结果对比。结果表明，柔性限高架能明显减小撞击事故对车辆、驾乘人员、限高架的损伤。
(3)对新型柔性限高架进行参数设计，研究限高架横梁壁厚、弹簧铰支座的弹簧刚度、车辆质量、车辆撞击速度等因素对撞击过程的影响，提出最合理的限高架设计参数，并进行构件试验和实车碰撞试验，结果表明新型柔性限高架在实际工程中对车辆有足够限制作用，且损伤较小。
(4)提出限高架和车辆的碰撞问题的简化力学模型——三自由度质量-弹簧模型，建立动力微分方程，通过准静态加载有限元模拟试验得到车辆与限高架的变形刚度参数，从撞击力、位移等方面对比简化模型与有限元模型的计算结果，结果表明，质量-弹簧模型在车辆与限高架碰撞问题中有较高精确度。
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