[发明专利]一种多级耗能公路防撞装置

说明书

本发明公开一种多级耗能公路防撞装置，该装置由立柱、矩形防阻块、负泊松比防阻块、双波形护板和长、短连接螺栓组成，其中矩形防阻块的侧向刚度小于负泊松比防阻块，分别对应小型车和大型车撞击时的防护耗能。小型车辆撞击时，矩形防阻块发生弹塑性变形，消耗撞击能量，保护波形板和行车安全；大型车撞击时，矩形防阻块极易被撞击压溃，耗能有限，主要由负泊松比防阻块的弹塑性变形消耗能量，同时负泊松比防阻块能够受压强化，有效承载汽车的撞击。通过双防阻块的设置，尤其是负泊松比防阻块的设置，该防撞装置具备初始刚度小、刚度强化、高承载和高耗能等特征，尤其具备多级耗能特征，能够同时实现对大、小型车辆撞击的有效防护。

技术领域

本发明涉及一种多级耗能公路防撞装置，属于公路安全防撞减灾领域。

背景技术

国内公路交通量日益增大，车速愈加快速，交通事故隐患愈来愈大，交通事故数量也有增长趋势。公路交通事故主要是汽车与道路两侧防护设施直接碰撞造成以及与车辆冲破护栏有关。因此在车流量加大，设计时速大幅上升的前提情况下保护公路行车安全，防撞护栏的作用尤为突出。良好的防撞护栏应该是具有较小的刚度和足够的强度，既能保证有足够长的缓冲时间，又有足够耗能的特征。

目前，波形护栏板是公路最常用防撞装置，主要由立柱、波形护板和防阻块组成。汽车撞击时，波形护栏板能有效约束汽车的撞击方向，同时通过波形护板和防阻块的塑性变形消耗部分能量，降低汽车撞击力。波形护栏板具有较好的防撞优势，近年来得到了广泛应用，但在其长期使用过程中，也发现了以下问题：防阻块通常为腔体结构，侧向刚度和承载力小，极易被大型车辆撞击压溃，耗能效果有限；增大防阻块侧向刚度后，能有效抵抗大型车辆的撞击，消耗能量，但又会影响对小型汽车抗撞防护。现有的波形护栏板的防阻块侧向刚度和耗能特征为定值，尚难以同时实现对大、小型车辆撞击的有效防护。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多级耗能的公路防撞装置，能有效解决上述问题。具体技术方案如下：

一种多级耗能公路防撞装置，该装置由立柱、矩形防阻块、负泊松比防阻块、双波形护板和长、短连接螺栓组成。所述的矩形防阻块和负泊松比防阻块前后挡板均留有螺孔，负泊松比防阻块前挡板通过短连接螺栓与双波形护板连接；所述的长连接螺栓杆分别穿过负泊松比防阻块后挡板螺孔、矩形防阻块前后挡板螺孔和立柱预留螺孔，将负泊松比防阻块和矩形防阻块固定于立柱顶端。特别的，所述的顶板盖和中承底板中部都留有一个孔洞，用于该装置的固定。

特别的，所述的负泊松比防阻块由后挡板、后侧板、前挡板、前侧板和弧形翼板组成；所述的前、后挡板中心位置设有螺孔；所述的前、后侧板数量分别为两块，分别焊接在前、后挡板的两侧构成前、后两个等腰梯形体；所述的弧形翼板数量为两块，焊接在梯形体两侧，将两个梯形体连接成船形腔体，腔体中心线与立柱垂直；所述的前挡板与双波形护板中凸板底板固定，两前侧板张开角度略大于双波形护板中凸板侧板夹角；所述的两后侧板张开角度小于两前侧板；所述的弧形翼板所带弧度与双波形护板边凸板内弧一致，在发生一定变形后可以完全贴合。

特别的，所述的矩形防阻块是由前、后挡板和两块侧挡板组成的柱状腔体，柱体中心线与立柱平行；所述的后挡板带有弧面，与立柱外侧紧密贴合；所述的前挡板和侧挡板均为平面；所述的前、后挡板中心位置设有螺孔。

特别的，所述的负泊松比防阻块和矩形防阻块均采用低屈服钢板，也可采用低屈服不锈钢板和其他合金板材；所述的负泊松比防阻块各板件厚度大于矩形防阻块各板件。

特别的，所述的前、后梯形体分别由后挡板、后侧板、前挡板、前侧板之间通过焊接而成，也可以由两块长板分别压制成前、后梯形体。