CN114925440B - 波形梁护栏性能的评估方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请一些实施例提供了波形梁护栏性能的评估方法、装置、存储介质及电子设备,该方法可以根据波形梁护栏的施工参数,确定所述波形梁护栏的载荷值;利用护栏检测装置,获取所述波形梁护栏的拉力值;根据所述载荷值和所述拉力值,获取对所述波形梁护栏的评估结果,其中,所述评估结果采用护栏施工质量、护栏实用参数和防护能量参数中的至少一种来表征。本申请一些实施例提供的方法可以快速准确地获取波形梁护栏的评估结果,降低了时间成本。
Description
技术领域
本申请涉及交通设施工程检测技术领域,具体而言,涉及波形梁护栏性能的评估方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
波形梁护栏是一种重要的交通安全基础设施,其作用是防止失控车辆冲出道路,降低交通事故后果的严重程度。因此,对波形梁护栏的质量检测尤其重要。
目前,波形梁护栏的直接检测方法是利用冲击性设备对护栏立柱和护栏板的特定位置进行撞击,以此获取护栏立柱和护栏板的载荷值。显然,现有技术一方面只是得到了护栏立柱和护栏板的载荷值,并没有对该载荷值进行分析,无法起到对波形梁护栏的检测作用。一方面,采用直接撞击的方式对波形梁护栏造成了不可恢复的塑性破坏。另一方面,虽然现有技术可以实现现场检测,但是冲击性设备的运输、安装和使用过程较繁琐,需要耗费大量的人力和时间。
因此,如何提供一种高效的波形梁护栏性能的评估方法的技术方案成为亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请一些实施例的目的在于提供波形梁护栏性能的评估方法、装置、存储介质及电子设备,通过本申请的实施例的技术方案可以实现对波形梁护栏性能的评估参数的快速检测,并且基于该评估参数可以获取准确度较高的波形梁护栏性能的评估结果,降低了时间成本。
第一方面,本申请一些实施例提供了一种波形梁护栏性能的评估方法,包括:根据波形梁护栏的施工参数,确定所述波形梁护栏的载荷值,其中,所述载荷值包括:护栏立柱载荷值和护栏板载荷值,所述施工参数至少包括:护栏立柱直径、护栏立柱高度和护栏板单波弯曲角度;利用护栏检测装置,获取所述波形梁护栏的拉力值,其中,所述波形梁护栏的拉力值包括:护栏立柱拉力值和护栏板拉力值,所述护栏检测装置至少被配置为对所述波形梁护栏产生模拟目标拉力,并检测所述目标拉力值;根据所述载荷值和所述拉力值,获取对所述波形梁护栏的评估结果,其中,所述评估结果采用护栏施工质量、护栏实用参数和防护能量参数中的至少一种来表征。
本申请一些实施例通过波形梁护栏的载荷值和拉力值,得到波形梁护栏的评估结果,实现了对波形梁护栏性能的快速以及精准检测,降低了时间成本,同时可以为相关人员提供可靠的波形梁护栏性能的评估结果。
在一些实施例,所述波形梁护栏的载荷值为所述护栏板载荷值,其中,所述根据波形梁护栏的施工参数,确定所述波形梁护栏的载荷值,包括: 根据所述护栏板单波弯曲角度,确定所述护栏板载荷值,其中,所述护栏板单波弯曲角度的取值范围为(0°,180°]。
本申请一些实施例通过波形梁护栏的弯曲角度的得到护栏板的载荷值,该实施例获取的护栏板可承受的载荷值的精准度较高。
在一些实施例,所述护栏检测装置包括:与所述波形梁护栏连接的第一固定装置或第二固定装置、与所述第一固定装置或所述第二固定装置连接的拉力产生装置、与所述拉力产生装置连接的拉力检测装置以及用于测量所述波形梁护栏的形变量的变形测量装置。
本申请一些实施例通过第一固定装置、第二固定装置、拉力产生装置、拉力检测装置以及变形测量装置组成护栏检测装置,可以实现对波形梁护栏的拉力值的精准检测,提升了检测效率。
在一些实施例,所述利用护栏检测装置,获取所述波形梁护栏的拉力值,包括:获取与所述拉力产生装置对第一目标检测位置或第二目标检测位置施加的模拟目标拉力对应的所述目标拉力值,其中,在所述第一目标检测位置设置有所述第一固定装置,在所述第二目标检测位置设置有所述第二固定装置;基于所述目标拉力值,获取所述波形梁护栏的拉力值。
本申请一些实施例通过获取安装在不同的检测位置的第一固定装置和第二检测装置固定施加的模拟目标拉力,进而得到波形梁护栏的拉力值,实现了在保证波形梁护栏不被损坏的情况下,快速准确的获取波形梁护栏可承受的拉力值。
在一些实施例,所述波形梁护栏的拉力值为所述护栏立柱拉力值,所述第一目标检测位置和所述第二目标检测位置分别为道路分隔带两侧的护栏立柱,或者,所述第一目标检测位置和所述第二目标检测位置分别为道路同一侧的两个相邻的护栏立柱;其中,所述获取所述拉力产生装置对所述第一目标检测位置或所述第二目标检测位置施加的目标拉力值,包括:利用所述拉力产生装置对所述第一目标检测位置或所述第二目标检测位置施加第一目标拉力,当所述变形测量装置确认所述护栏立柱的形变量大于或等于第一预设阈值时,获取与所述护栏立柱对应的第一目标拉力值;所述基于所述目标拉力值,获取所述波形梁护栏的拉力值,包括:根据所述第一目标拉力值和所述第一目标拉力的方向与水平方向的夹角,得到所述护栏立柱拉力值。
本申请一些实施例通过变形测量装置确认护栏立柱的形变量符合条件时,获取对护栏立柱施加的第一目标拉力值,进而结合第一目标拉力的方向与水平方向的夹角得到护栏立柱拉力值,提升了获取的护栏立柱拉力值的精准性。
在一些实施例,所述护栏立柱拉力值是通过如下公式获取的:
本申请一些实施例通过考虑第一目标拉力的方向与水平方向的夹角,得到护栏立柱拉力值,有效避免了当第一目标拉力不是水平力时产生的误差,降低了安装环境产生的影响。
在一些实施例,所述波形梁护栏的拉力值为所述护栏板拉力值,所述第一目标检测位置和所述第二目标检测位置分别为道路分隔带两侧的护栏板,或者,所述第一目标检测位置为护栏板,且所述第二目标检测位置为所述护栏板外侧;其中,所述获取所述拉力产生装置对所述第一目标检测位置或所述第二目标检测位置施加的目标拉力值,包括:利用所述拉力产生装置对所述第一目标检测位置施加第二目标拉力,当所述变形测量装置确认所述护栏板的形变量大于或等于第二预设阈值时,获取与所述护栏板对应的第二目标拉力值;所述基于所述目标拉力值,获取所述波形梁护栏的拉力值,包括:根据所述第二目标拉力值以及所述第二目标拉力的角度参数,获取所述护栏板拉力值。
本申请一些实施例通过变形测量装置确认护栏板的形变量符合条件时,获取对护栏板施加的第二目标拉力值,进而结合第二目标拉力的方向与水平方向、垂直方向的夹角得到护栏板拉力值,提升了获取的护栏板拉力值的精准性。
在一些实施例,所述护栏板拉力值是通过如下公式获取的:
本申请一些实施例通过考虑第二目标拉力的方向与水平方向和垂直方向的夹角,得到护栏板拉力值,有效避免了当第二目标拉力不是水平力时产生的误差。
在一些实施例,所述波形梁护栏的评估结果采用所述护栏施工质量来表征,其中,所述根据所述载荷值和所述拉力值,获取对所述波形梁护栏的评估结果,包括:若确认所述载荷值小于或等于所述拉力值,则所述护栏施工质量为合格,若确认所述载荷值大于所述拉力值,则所述护栏施工质量为不合格。
本申请一些实施例通过波形梁护栏的载荷值和拉力值的大小关系确认施工质量是否合格,可以快速得出波形梁护栏的质量评估结果,降低时间成本。
在一些实施例,所述波形梁护栏的评估结果采用所述护栏实用参数来表征,其中,所述根据所述载荷值和所述拉力值,获取对所述波形梁护栏的评估结果,包括:基于所述护栏立柱载荷值和所述护栏立柱拉力值,得到护栏立柱实用参数,其中,所述护栏立柱实用参数用于表征所述护栏立柱的使用寿命率;基于所述护栏板载荷值和所述护栏板拉力值,得到护栏板实用参数,其中,所述护栏板实用参数用于表征所述护栏板的使用寿命率;根据所述护栏立柱实用参数和所述护栏板实用参数,获取所述护栏实用参数。
本申请一些实施例通过护栏立柱实用参数和护栏板实用参数,得到护栏实用参数,能够获取波形梁护栏的当前实用寿命,为相关人员提供可靠是评估数据。
在一些实施例,所述护栏实用参数是通过如下公式获取的:
其中,为所述护栏实用参数,为所述护栏立柱实用参数,为所述护栏板实用参数,F ls 为所述护栏立柱拉力值,F lsmax 为所述护栏立柱载荷值,F bs 为所述护栏板拉力值,F bsmax 为所述护栏板载荷值。
本申请一些实施例通过将护栏立柱实用参数和护栏板实用参数中最小的作为护栏实用参数,能够精确地确定护栏的使用性能。
在一些实施例,所述波形梁护栏的评估结果采用所述防护能量参数来表征,其中,所述防护能量参数是通过如下公式获取的:
其中,Q r 为防护能量参数,Q为初始防护能量值。
本申请一些实施例通过护栏实用参数,得到波形梁护栏的防护能量参数,可以准确地判定出与防护能量参数对应的目前波形梁护栏可承受的防撞等级,为相关人员提供可靠的数据,以便于对波形梁护栏进行保养和维护。
第二方面,本申请一些实施例提供了一种波形梁护栏性能的评估装置,包括:护栏载荷确定模块,被配置为根据波形梁护栏的施工参数,确定所述波形梁护栏的载荷值,其中,所述载荷值包括:护栏立柱载荷值和护栏板载荷值,所述施工参数至少包括:护栏立柱直径、护栏立柱高度和护栏板单波弯曲角度;护栏拉力确定模块,被配置为利用护栏检测装置,获取所述波形梁护栏的拉力值,其中,所述波形梁护栏的拉力值包括:护栏立柱拉力值和护栏板拉力值,所述护栏检测装置至少被配置为对所述波形梁护栏产生模拟目标拉力,并检测所述目标拉力值;评估结果获取模块,被配置为根据所述载荷值和所述拉力值,获取对所述波形梁护栏的评估结果,其中,所述评估结果采用护栏施工质量、护栏实用参数和防护能量参数中的至少一种来表征。
第三方面,本申请的一些实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时可实现如第一方面任一实施例所述的方法。
第四方面,本申请的一些实施例提供一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其中,所述处理器执行所述程序时可实现如第一方面任一实施例所述的方法。
第五方面,本申请的一些实施例提供一种计算机程序产品,所述的计算机程序产品包括计算机程序,其中,所述的计算机程序被处理器执行时可实现如第一方面任一实施例所述的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请一些实施例的技术方案,下面将对本申请一些实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请一些实施例提供的一种波形梁护栏性能的评估系统结构示意图;
图2为本申请一些实施例提供的一种波形梁护栏性能的评估方法流程图;
图3为本申请一些实施例提供的护栏板的受力示意图;
图4为本申请一些实施例提供的第一目标拉力的方向示意图;
图5为本申请一些实施例提供的固定装置的安装位置示意图之一;
图6为本申请一些实施例提供的固定装置的安装位置示意图之二;
图7为本申请一些实施例提供的第二目标拉力的方向示意图;
图8为本申请一些实施例提供的第二目标拉力的水平方向的角度示意图;
图9为本申请一些实施例提供的第二目标拉力的垂直方向的角度示意图;
图10为本申请一些实施例提供的固定装置的安装位置示意图之三;
图11为本申请一些实施例提供的固定装置的安装位置示意图之四;
图12为本申请一些实施例提供的波形梁护栏性能的评估方法的实现流程图;
图13为本申请一些实施例提供的一种波形梁护栏性能的评估装置组成框图;
图14为本申请一些实施例提供的一种电子设备示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请一些实施例中的附图,对本申请一些实施例中的技术方案进行描述。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
相关技术中,现有技术对波形梁护栏的检测包括直接检测和间接检测。其中,直接检测是利用车辆和液压顶推装置对波形梁护栏部位施加不同的荷载,观测波形梁护栏的形变情况,该方法直接导致波形梁护栏出现不可恢复的塑性破坏,不利于工作人员对波形梁护栏的养护和施工,而且车辆和液压顶推装置的在现场的操作过程也比较繁琐,耗费时间较长。间接检测是通过现场测量护栏立柱的整体长度,然后利用检测仪及衍生的同类设备进行现场检测,但是由于波形梁护栏的其他安装环境参数(例如,护栏立柱埋入底下的基础层是土质还是水泥混凝土)对检测结果影响很大,因此采用监测设备获取的检测结果准确度较低,无法为工作人员提供可靠的检测结果,不利于对波形梁护栏的养护和施工。
鉴于此,本申请一些实施例提供了波形梁护栏性能的评估方法、装置、存储介质及电子设备,该方法结合波形梁护栏的施工参数得到波形梁护栏的载荷值,然后利用护栏检测装置现场检测波形梁护栏的拉力值,最后根据载荷值和拉力值获取波形梁护栏的评估结果。本申请实施例的方法在实现现场快速检测的同时,可以获取精准度较高的评估数据,进而得到准确度较高的波形梁护栏性能的评估结果,为工作人员提供了可靠的检测结果,以便于制定有效的波形梁护栏养护方法。
如图1所示,本申请的一些实施例提供了一种波形梁护栏性能的评估系统结构示意图,该系统包括数据输入端100和终端设备200,其中数据输入端100可以用于存储波形梁护栏的施工参数和护栏检测装置检测到的数据,并将施工参数和护栏检测装置检测到的数据发送至终端设备200进行处理得到波形梁护栏的评估结果。
另外,需要说明的是在本申请另一些实施例,终端设备200也可以同时具有存储(即用于接收并存储波形梁护栏的施工参数和护栏检测装置检测到的数据)和处理数据得到波形梁护栏的评估结果的功能,此时可以不设置数据输入端100。需要说明的是,终端设备可以是非便携的PC终端或者可便携带的移动终端设备。
下面示例性阐述本申请一些实施例提供的由图1的终端设备200执行的波形梁护栏性能的评估方法的实现过程。
请参见附图2,图2为本申请一些实施例提供的一种波形梁护栏性能的评估方法流程图,下面示例性阐述波形梁护栏性能的评估方法的实现过程。
S210,根据波形梁护栏的施工参数,确定所述波形梁护栏的载荷值,其中,所述载荷值包括:护栏立柱载荷值和护栏板载荷值,所述施工参数至少包括:护栏立柱直径、护栏立柱高度和护栏板单波弯曲角度。
需要说明的是,在本申请一些实施例中,由于波形梁护栏的护栏立柱在埋入地底下的时候,由于地基的类型(例如,地基可以为土质或水泥混凝土)不同,施工参数也不相同。此时,护栏立柱载荷值包括:第一护栏立柱载荷值和第二护栏立柱载荷值,即:护栏立柱埋在土质地基下时对应第一护栏立柱载荷值,护栏立柱埋在水泥混凝土地基下时对应第二护栏立柱载荷值。
在本申请一些实施例中,当护栏立柱埋入土质地基时,波形梁护栏的载荷值为第一护栏立柱载荷值,波形梁护栏的护栏立柱的施工参数包括:护栏立柱埋土深度(根据《公路交通安全设施设计规范》,护栏立柱埋土深度不小于110cm)、护栏立柱地面高度和护栏立柱直径。根据护栏立柱的施工参数,获取第一护栏立柱载荷值,其中护栏立柱地面高度用于表征施加在护栏立柱上的作用力位置距离地面的高度。
在本申请一些实施例中,第一护栏立柱载荷值是通过如下方式获取的。
其中,r为土重度(也就是土密度和重力加速度的乘积),H为护栏立柱埋土深度,K p 为被动土压力系数,c为土壤粘聚力。
作为本申请的一个具体示例,通过如下公式获取作用点位置z:
最后,根据护栏立柱的压力力矩,获取第一护栏立柱载荷。
作为本申请的一个具体示例,通过如下方式获取第一护栏立柱载荷值F lsmax1 :
其中,M p1 为护栏立柱埋土压力力矩,M p2 为护栏立柱地面压力力矩,L为护栏立柱直径,h为护栏立柱地面高度。
在本申请另一些实施例中,当护栏立柱埋入水泥混凝土地基时(根据《公路交通安全设施设计规范》,护栏立柱在水泥混凝土中埋深应不小于40cm),波形梁护栏的载荷值为第二护栏立柱载荷值,波形梁护栏的护栏立柱的施工参数包括:护栏立柱地面高度、护栏立柱外直径、护栏立柱内直径。根据护栏立柱的施工参数,获取第二护栏立柱载荷值。
在本申请另一些实施例中,第二护栏立柱载荷值是通过如下方式获取的:
首先,根据护栏立柱外直径、护栏立柱内直径,获取护栏立柱惯性矩(即护栏立柱横截面对护栏立柱中性轴的惯性矩),其中,中性轴是结构力学中物体形心所在的且与物体受力垂直方向所在的轴,即护栏立柱中性轴为护栏立柱的形心所在的且与护栏立柱受力垂直方向所在的轴。
作为本申请的另一具体示例,通过如下公式获取护栏立柱惯性矩I z :
其中,D为护栏立柱外直径,d为护栏立柱内直径。
其次,根据护栏立柱惯性矩,获取护栏立柱横截面弯矩。
作为本申请的另一具体示例,通过如下公式获取护栏立柱横截面弯矩:
需要说明的是,护栏立柱弯曲正应力是在出厂时确定的,也就是护栏立柱可承受的最大弯曲正应力,例如,Q235钢材立柱能承受的最大弯曲正应力就是它的屈服强度为235MPa。
最后,当护栏立柱弯曲正应力大于等于护栏立柱屈服强度时,获取第二护栏立柱载荷值。
作为本申请的一个具体示例,通过如下方式获取第二护栏立柱载荷值F lsmax2 :
其中,M为护栏立柱横截面弯矩,h为护栏立柱地面高度。
在本申请一些实施例中,波形梁护栏的载荷值为护栏板载荷值,其中,根据波形梁护栏的施工参数,确定所述波形梁护栏的载荷值,包括: 根据所述护栏板单波弯曲角度,确定所述护栏板载荷值,其中所述护栏板单波弯曲角度取值范围为(0°,180°]。
需要说明的是,在现有技术中在计算护栏板载荷值时只能计算护栏板单波弯曲角度为90度或者180度的情况,在其他角度范围的情况下,采用现有技术计算的护栏板载荷值误差较大。为了提升获取护栏板载荷值的精准度,在本申请一些实施例中,当护栏板单波弯曲角度的取值范围在(0°,180°]内的任意角度时,也可以快速获取精准度较高的护栏板载荷值。
作为本申请的一个具体示例,请参见附图3,图3为护栏板的受力示意图。图3中,F bs 为护栏板载荷值,thk为护栏板厚度,R为护栏板弯曲半径,W为护栏板波高,y为护栏板单波虚拟圆(也就是图3中圆心O对应的圆,即护栏板和虚线部分组成的圆)圆心O距离护栏板中性轴的垂直距离,y 1 为护栏板波峰(也就是图3中护栏板的中间位置)与护栏板中性轴的垂直距离,y 2 为护栏板连接部位与护栏板中性轴的垂直距离,为护栏板单波弯曲角度,为护栏板与垂直方向的角度,其中,护栏板中性轴为护栏板的形心所在的且与护栏板受力垂直方向所在的轴。
在本申请一些实施例中,首先根据护栏板单波弯曲角度,获取护栏板对护栏板中性轴的惯性矩。其中,护栏板单波弯曲角度可以是利用角度测量仪进行测量得到的,也可以是通过计算护栏板单波长度(也就是图3中点A和点B之间的弧形的护栏板的长度)与护栏板弯曲半径R的比值得到的。
作为本申请的一个具体示例,通过如下公式获取护栏板对护栏板中性轴的惯性矩I zc :
通过如下公式获取护栏板单波虚拟圆圆心O距离护栏板中性轴的垂直距离y:
其次,根据护栏板对护栏板中性轴的惯性矩,获取护栏板压力力矩。
作为本申请的一个具体示例,通过如下公式获取护栏板压力力矩M b :
最后,当护栏板弯曲正应力大于等于护栏板屈服强度时,获取护栏板载荷值。
作为本申请的一个具体示例,通过如下方式获取护栏板载荷值F bsmax :
其中,l bs 为与护栏板相连的两个护栏立柱的间距的一半。
S220,利用护栏检测装置,获取所述波形梁护栏的拉力值,其中,所述波形梁护栏的拉力值包括:护栏立柱拉力值和护栏板拉力值,所述护栏检测装置至少被配置为对所述波形梁护栏产生模拟目标拉力,并检测所述目标拉力值。
在本申请一些实施例中,所述护栏检测装置包括:与所述波形梁护栏连接的第一固定装置或第二固定装置、与所述第一固定装置或所述第二固定装置连接的拉力产生装置、与所述拉力产生装置连接的拉力检测装置以及用于测量所述波形梁护栏的形变量的变形测量装置。
在本申请一些实施例中,S220可以包括:获取与所述拉力产生装置对第一目标检测位置或第二目标检测位置施加的模拟目标拉力对应的所述目标拉力值,其中,在所述第一目标检测位置设置有所述第一固定装置,在所述第二目标检测位置设置有所述第二固定装置;基于所述目标拉力值,获取所述波形梁护栏的拉力值。
需要说明的是,由于拉力产生装置在对第一目标检测位置或第二目标检测位置施加拉力时,根据力的相互作用关系,拉力产生装置对第一目标检测位置与拉力产生装置对第二目标检测位置施加的拉力相同,因此在实际的测量过程中,只选取拉力产生装置在对第一目标检测位置或第二目标检测位置的目标拉力即可。
在本申请一些实施例中,第一固定装置、第二固定装置、拉力产生装置和拉力检测装置可以通过具有弹性的连接绳(例如,钢丝绳)进行连接。在实际的应用场景中,变形测量装置可以通过钢丝绳与拉力检测装置连接,也可以选择合适的测量位置单独使用。
另外,在本申请一些实施例中,固定装置(也就是第一固定装置或者第二固定装置)的特征是:固定装置安装在目标检测位置(也就是第一目标检测位置或第二目标检测位置)时,护栏与钢丝绳挂钩间设置有连接件,连接件与护栏的目标检测位置间应填充橡胶垫,避免连接件与护栏的目标检测位置打滑,导致拉力中断或测量位置变动。应理解,橡胶垫的类型可以根据实际情况进行选取。例如,一种是可采用安装在待测护栏立柱上的半圆形套管结构,两个半圆套管通过套管侧面的螺丝孔固定,半圆套筒外侧应具有卸扣,与钢丝绳挂钩链接。另一种可采用与待测护栏板形状基本相同的两块夹板组成,同样通过夹板侧面的螺丝孔固定,夹板外侧具有卸扣。另外,放置在路侧的固定装置能够埋入路表面一定深度,在承受30KN以上的侧向拉力时不被拔出,可使用灌注水泥混凝土制作该固定装置,或采用可插入起固定作用的金属杆柱。具体采用何种方式可以根据实际情况进行选取,在此不作具体限定。
在本申请一些实施例中,拉力产生装置的特征是非电力设备产生张紧力的小型装置,例如,人工双钩紧线器或手摇荷缔机等,通过工作人员旋转紧线器的手动摇柄,产生双向拉力。紧线器的钢丝绳长度不小于5m,强度不小于30KN。紧线器配备锁定开关,能够在拉出钢丝绳的同时,将拉力锁定在一定数值而不发生变化。拉力产生装置通过挂钩与护栏检测位置上的固定装置(也就是第一固定装置或者第二固定装置)连接。
在本申请一些实施例中,拉力检测装置的特征是能够实时精确测量拉力产生装置产生的张紧力的数值的电子设备,例如采用全金属结构设计的5吨钢/铝制双卸扣测力计,该测力计与拉力产生装置配合使用,能够通过电池供电,最大测量限值不小于30KN,其中卸扣尺寸应与钢丝绳挂钩匹配。
在本申请一些实施例中,变形测量装置是用于获取描述护栏形态变化的主要参数。变形测量装置可以包括:直尺、角度测量仪、激光测距仪以及同时固定摄像机记录形变过程。例如,直尺的最小精度为1mm,用于测量裂缝宽度,直尺一般设置于护栏立柱底部与土质基础的连接处。角度测量仪分为两种,一是水平角度测量仪,二是垂直度测量仪。角度测量仪一般设置于护栏板受力位置,两种测量仪器均支持数字显示,用于标定拉力以及形变过程中的受力部位的角度变化;激光测距仪用于检测受力部位是否出现水平位移以及位移量大小,一般设置于护栏立柱顶部。具体采用何种测量方式可以根据实际情况进行选取,在此不作具体限定。
在本申请一些实施例中,波形梁护栏的拉力值为护栏立柱拉力值,所述第一目标检测位置和所述第二目标检测位置分别为道路分隔带两侧的护栏立柱,或者,所述第一目标检测位置和所述第二目标检测位置分别为道路同一侧的两个相邻的护栏立柱;其中,所述获取所述拉力产生装置对所述第一目标检测位置或所述第二目标检测位置施加的目标拉力值,包括:利用所述拉力产生装置对所述第一目标检测位置或所述第二目标检测位置施加第一目标拉力,当所述变形测量装置确认所述护栏立柱的形变量大于或等于第一预设阈值时,获取与所述护栏立柱对应的第一目标拉力值;所述基于所述目标拉力值,获取所述波形梁护栏的拉力值,包括:根据所述第一目标拉力值和所述第一目标拉力的方向与水平方向的夹角,得到所述护栏立柱拉力值。
应理解,由于不同的护栏立柱的测量标准与安装环境存在关系,为了对不同的护栏立柱建立统一的测量标准,使得目标检测位置在水平方向和垂直方向受到相同的拉力,因此,在本申请一些实施例中,在获取到第一目标拉力值后,还需要通过如下公式获取护栏立柱拉力值:
请参见附图4,附图4为第一目标拉力值的方向示意图。由图4可知,F l 与水平方向的夹角为。的数值可以是通过钢丝绳的方向,利用水平仪和量角器获取的,其中,为了确保获取的护栏立柱拉力值的精准度,的取值范围为[0°,30°]。
作为本申请一个具体示例,请参见附图5,附图5为固定装置的安装位置示意图。第一目标检测位置和第二目标检测位置分别为中央分隔带(也就是道路分隔带)两侧的护栏立柱。在公路的行车道的两个方向上选择相邻最近的两根护栏立柱,无须拆卸护栏板,将第一固定装置安装在第一目标检测位置,第二固定装置安装在第二目标检测位置。第一固定装置通过钢丝绳与拉力产生装置连接,拉力产生装置通过钢丝绳与拉力检测装置连接,拉力检测装置通过钢丝绳与第二固定装置连接。在进行护栏立柱拉力值检测时,拉力产生装置对第一目标检测位置或第二目标检测位置施加的第一目标拉力持续增加,摄像机记录护栏立柱的形变过程,当变形检测装置检测到护栏立柱开始发生形变,且护栏立柱的形变量大于或等于设定阈值时,读取拉力检测装置显示的数值。例如,护栏立柱采用水泥混凝土地基时,护栏立柱的形变量大于等于10mm,或者护栏立柱的形变量为护栏立柱底部与地基裂缝,当护栏立柱底部与地基裂缝大于0mm时,此时,拉力检测装置显示的数值即为第一目标拉力值。最后在根据上述第一目标拉力值与水平方向的夹角获取护栏立柱拉力值。另外,当护栏立柱采用土质地基时,护栏立柱的形变量为拔出量,当拔出量大于等于10mm,或者护栏立柱的形变量为护栏立柱底部与地基裂缝,当护栏立柱底部与地基裂缝大于2mm时,此时获取第一目标拉力值。需要说明的是,护栏立柱的形变量可以采用激光测距仪或直尺获取,护栏立柱的形变量的设定阈值是根据实际情况具体限定的,在此不做具体限定。
作为本申请另一个具体示例,请参见附图6,附图6中的第一目标检测位置和第二目标检测位置分别为道路同一侧的两个相邻的护栏立柱。在公路上行或下行一个方向上选择相邻最近的两根护栏立柱,检测前拆卸两根立柱间的护栏板,将第一固定装置安装在第一目标检测位置,第二固定装置安装在第二目标检测位置。第一固定装置通过钢丝绳与拉力产生装置连接,拉力产生装置通过钢丝绳与拉力检测装置连接,拉力检测装置通过钢丝绳与第二固定装置连接。护栏立柱拉力值检测的过程与上述检测过程相似,在此不做赘述。
另外,作为本申请一个具体示例,在实际的应用场景中,对于直径114mm、厚度4mm的普通高速公路钢制护栏立柱,F ls 的调整范围为(0,20KN],调整步长为0.1 KN。对于直径140mm、厚度4.5mm的高风险路段加强型钢制护栏立柱,F ls 的调整范围为(0,30KN],调整步长为0.2KN。在本申请一些实施例中可以根据实际情况设定具体的拉力范围,在此不作具体限定。
在本申请一些实施例中,波形梁护栏的拉力值为所述护栏板拉力值,所述第一目标检测位置和所述第二目标检测位置分别为道路分隔带两侧的护栏板,或者,所述第一目标检测位置为护栏板,且所述第二目标检测位置为所述护栏板外侧;其中,所述获取所述拉力产生装置对所述第一目标检测位置或所述第二目标检测位置施加的目标拉力值,包括:利用所述拉力产生装置对所述第一目标检测位置施加第二目标拉力,当所述变形测量装置确认所述护栏板的形变量大于或等于第二预设阈值时,获取与所述护栏板对应的第二目标拉力值;所述基于所述目标拉力值,获取所述波形梁护栏的拉力值,包括:根据所述第二目标拉力值以及所述第二目标拉力的角度参数,获取所述护栏板拉力值。
为了提升获取护栏板拉力值的精准度,在本申请一些实施例中,护栏板拉力值是通过如下公式获取的:
请参见附图7,附图7为第二目标拉力值的方向示意图,图8为图7中的在侧视时F b 与水平方向的角度示意图,图9为图7中的在俯视时F b 与垂直方向的角度示意图。由图8和图9可知,F b 与水平方向的角度参数为,与垂直方向的角度参数为。的数值可以是通过钢丝绳的方向,利用水平仪和量角器获取的,其中,为了确保获取的护栏立柱拉力值的精准度,的取值范围均为[0°,30°]。
作为本申请一个具体示例,请参见附图10,附图10为当测量护栏板拉力值时,固定装置的安装位置示意图。第一目标检测位置和第二目标检测位置分别为道路分隔带两侧的护栏板。在公路上行和下行两个方向上选择两段护栏板,无须拆卸护栏板。将第一固定装置安装在第一目标检测位置,第二固定装置安装在第二目标检测位置。第一固定装置通过钢丝绳与拉力产生装置连接,拉力产生装置通过钢丝绳与拉力检测装置连接,拉力检测装置通过钢丝绳与第二固定装置连接。护栏板拉力值检测的过程与护栏立柱的检测过程相似,在此不做赘述。
作为本申请另一个具体示例,请参见附图11,附图11为当测量护栏板拉力值时,固定装置的安装位置示意图。第一目标检测位置为护栏板,且第二目标检测位置为护栏板外侧。在公路上行或下行一个方向上选择相邻两个护栏立柱之间的护栏板,在护栏板侧(也就是第一目标检测位置)安装第一固定装置,在护栏板外侧的路边空地上(作为第二目标检测位置的一个具体示例)安装第二固定装置。第一固定装置通过钢丝绳与拉力产生装置连接,拉力产生装置通过钢丝绳与拉力检测装置连接,拉力检测装置通过钢丝绳与第二固定装置连接。护栏板拉力值检测的过程与护栏立柱的检测过程相似,在此不做赘述。需要说明是的,护栏板的形变量可以用护栏板弯曲量进行表征,可以采用角度测量仪或者激光测距仪进行测量。当护栏板弯曲量大于或等于10mm,或者护栏板弯曲量大于或等于5°时,此时获取第二目标拉力值。需要说明的是,护栏板的形变量的设定阈值是根据实际情况具体限定的,在此不做具体限定。
S230,根据所述载荷值和所述拉力值,获取对所述波形梁护栏的评估结果,其中,所述评估结果采用护栏施工质量、护栏实用参数和防护能量参数中的至少一种来表征。
在本申请一些实施例中,波形梁护栏的评估结果采用所述护栏施工质量来表征,其中,S230可以包括:若确认所述载荷值小于或等于所述拉力值,则所述护栏施工质量为合格,若确认所述载荷值大于所述拉力值,则所述护栏施工质量为不合格。
在本申请一些实施例中,波形梁护栏的评估结果采用所述护栏实用参数来表征,其中,S230可以包括:基于所述护栏立柱载荷值和所述护栏立柱拉力值,得到护栏立柱实用参数,其中,所述护栏立柱实用参数用于表征所述护栏立柱的使用寿命率;基于所述护栏板载荷值和所述护栏板拉力值,得到护栏板实用参数,其中,所述护栏板实用参数用于表征所述护栏板的使用寿命率;根据所述护栏立柱实用参数和所述护栏板实用参数,获取所述护栏实用参数。
在本申请一些实施例中,所述护栏实用参数是通过如下公式获取的:
其中,为所述护栏实用参数,为所述护栏立柱实用参数,为所述护栏板实用参数,F ls 为所述护栏立柱拉力值,F lsmax 为所述护栏立柱载荷值,F bs 为所述护栏板拉力值,F bsmax 为所述护栏板载荷值。
在本申请另一些实施例中,护栏实用参数也可以是通过如下公式获取的:
在本申请一些实施例中,波形梁护栏的评估结果采用所述防护能量参数来表征,其中,所述防护能量参数是通过如下公式获取的:
其中,Q r 为防护能量参数,Q为初始防护能量值。
在本申请另一些实施例中,初始防护能量值Q用于表征波形梁护栏设计时的碰撞能量,该数据可以从厂家获取,也可以在施工之前进行质量检测时得到。
下面以某新建高速公路的波形梁护栏为例,结合附图12示例性阐述本申请一些实施例提供的波形梁护栏性能的评估方法的实现过程。
S1210、根据波形梁护栏的施工参数,获取护栏立柱载荷值。
例如,该新建高速公路的波形梁护栏的护栏立柱埋入的路面土材质为硬性粉质黏土,被动土压力系数=2.04,土壤粘聚力=40kPa,土重度为20KN/m3。护栏立柱采用土质基础,护栏立柱设计埋深为1.1m。经现场测量,护栏立柱直径114mm,壁厚4mm,护栏立柱露出地面高度1.3m,固定装置安装的位置在护栏立柱地面高度h=1.2m处。通过以下护栏立柱载荷值的获取公式,可以得到F lsmax 。
1)护栏立柱底部被动土压力合力为:
代入上述参数,即可得
3)护栏立柱底部的被动土压力强度P H :
4)作用点位置距离立柱底部高度(也就是作用点位置)z:
5)护栏立柱埋土压力力矩可表示为:
6)使用力矩平衡公式:
将h 代入,得到F lsmax =8.27KN。
S1220、利用护栏检测装置,获取护栏立柱拉力值。
例如,在现场利用护栏检测装置进行检测,当护栏立柱与土质基础间裂缝宽度达到2mm时,得到护栏立柱拉力值F ls =8.5KN。
S1230、根据护栏立柱载荷值和护栏立柱拉力值,获取对波形梁护栏的评估结果。
例如,由上述可知F lsmax =8.27KN<F ls =8.5KN,因此,护栏立柱的施工质量合格。
下面以波形梁护栏已使用五年的高速公路为例,示例性阐述本申请一些实施例提供的波形梁护栏性能的评估方法的实现过程。
S111、根据波形梁护栏的施工参数,获取波形梁护栏的载荷值。
例如,护栏设计防撞等级为SS级(出厂检测规定的),设计的防护能量Q = 520KJ。护栏板采用三波护栏结构,材料为Q235钢,单块护栏板长度为4320mm,波形梁护栏板厚度为4mm,经测量波形梁护栏板波浪纹高度为85mm,护栏板的弧度近似为180°。护栏立柱采用水泥混凝土基础,护栏立柱设计埋深为40cm;经现场测量,护栏立柱直径D=114mm,护栏立柱壁厚thk = 4mm,护栏立柱地上露出高度1.25m,护栏立柱屈服强度(也就是护栏立柱弯曲正应力)和护栏板屈服强度(也就是护栏板弯曲正应力)均为,M=13.26KNm。
根据上述参数和实施例中的相关计算公式,获取护栏板载荷值F bsmax =6.14KN,护栏立柱载荷值F lsmax =8.66KN。
S112、利用护栏检测装置,获取所述波形梁护栏的拉力值。
例如,在现场利用护栏检测装置进行检测,在护栏立柱地面高度h=1m处施加作用力,当护栏立柱的形变量超过10mm,得到护栏立柱拉力值F ls =10KN,当护栏板的弯曲量超过10mm,得到护栏板拉力值F bs =5KN。
S113、根据护栏立柱载荷值和护栏立柱拉力值,获取对波形梁护栏的评估结果。
经过上述检测可知,当前已使用5年的护栏实用性能为初始设计(也就是5年前新建时的实用性能)时的81%,防护能量为420KJ,根据防护能量和等级对照表(该对照表由厂家制定)可知,当前护栏的防护能量衰退至SA级。
请参考图13,图13示出了本申请一些实施例提供的波形梁护栏性能的评估装置的组成框图。应理解,该波形梁护栏性能的评估装置与上述方法实施例对应,能够执行上述方法实施例涉及的各个步骤,该波形梁护栏性能的评估装置的具体功能可以参见上文中的描述,为避免重复,此处适当省略详细描述。
图13的波形梁护栏性能的评估装置包括至少一个能以软件或固件的形式存储于存储器中或固化在波形梁护栏性能的评估装置中的软件功能模块,该波形梁护栏性能的评估装置包括:护栏载荷确定模块1310,被配置为根据波形梁护栏的施工参数,确定所述波形梁护栏的载荷值,其中,所述载荷值包括:护栏立柱载荷值和护栏板载荷值,所述施工参数至少包括:护栏立柱直径、护栏立柱高度和护栏板单波弯曲角度。护栏拉力确定模块1320,被配置为利用护栏检测装置,获取所述波形梁护栏的拉力值,其中,所述波形梁护栏的拉力值包括:护栏立柱拉力值和护栏板拉力值,所述护栏检测装置至少被配置为对所述波形梁护栏产生模拟目标拉力,并检测所述目标拉力值。评估结果获取模块1330,被配置为根据所述载荷值和所述拉力值,获取对所述波形梁护栏的评估结果,其中,所述评估结果采用护栏施工质量、护栏实用参数和防护能量参数中的至少一种来表征。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置的具体工作过程,可以参考前述方法中的对应过程,在此不再过多赘述。
本申请的一些实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时可实现如上述实施例提供的波形梁护栏性能的评估方法中的任意实施例所对应方法的操作。
本申请的一些实施例还提供了一种计算机程序产品,所述的计算机程序产品包括计算机程序,其中,所述的计算机程序被处理器执行时可实现如上述实施例提供的波形梁护栏性能的评估方法中的任意实施例所对应方法的操作。
如图14所示,本申请的一些实施例提供一种电子设备1400,该电子设备1400包括:存储器1410、处理器1420以及存储在存储器1410上并可在处理器1420上运行的计算机程序,其中,处理器1420通过总线1430从存储器1410读取程序并执行所述程序时可实现如上述波形梁护栏性能的评估方法包括的任意实施例的方法。
处理器1420可以处理数字信号,可以包括各种计算结构。例如复杂指令集计算机结构、结构精简指令集计算机结构或者一种实行多种指令集组合的结构。在一些示例中,处理器1420可以是微处理器。
存储器1410可以用于存储由处理器1420执行的指令或指令执行过程中相关的数据。这些指令和/或数据可以包括代码,用于实现本申请实施例描述的一个或多个模块的一些功能或者全部功能。本公开实施例的处理器1420可以用于执行存储器1410中的指令以实现上述所示的方法。存储器1410包括动态随机存取存储器、静态随机存取存储器、闪存、光存储器或其它本领域技术人员所熟知的存储器。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (12)
1.一种波形梁护栏性能的评估方法,其特征在于,包括:
根据波形梁护栏的施工参数,确定所述波形梁护栏的载荷值,其中,所述载荷值包括:护栏立柱载荷值和护栏板载荷值,所述施工参数至少包括:护栏立柱直径、护栏立柱高度和护栏板单波弯曲角度,所述护栏立柱载荷值包括:第一护栏立柱载荷值和第二护栏立柱载荷值;
利用护栏检测装置,获取所述波形梁护栏的拉力值,其中,所述波形梁护栏的拉力值包括:护栏立柱拉力值和护栏板拉力值,所述护栏检测装置至少被配置为对所述波形梁护栏产生模拟目标拉力,并检测目标拉力值;
根据所述载荷值和所述拉力值,获取对所述波形梁护栏的评估结果,其中,所述评估结果采用护栏施工质量、护栏实用参数和防护能量参数中的至少一种来表征;
所述第一护栏立柱载荷值是通过如下方式获取的:
根据护栏立柱的被动土压力系数,获取所述护栏立柱底部的被动土压力合力、护栏立柱与土基表面处的被动土压力强度以及所述护栏立柱底部的被动土压力强度;
根据所述护栏立柱与土基表面处的被动土压力强度以及所述护栏立柱底部的被动土压力强度,获取作用点位置;
根据所述作用点位置和护栏立柱的压力力矩,获取所述第一护栏立柱载荷值;
所述第二护栏立柱载荷值是通过如下方式获取的:
根据护栏立柱直径,获取护栏立柱惯性矩,其中,所述护栏立柱直径包括:护栏立柱外直径和护栏立柱内直径;
根据所述护栏立柱惯性矩,获取护栏立柱横截面弯矩;
当护栏立柱弯曲正应力大于等于护栏立柱屈服强度时,将所述护栏立柱横截面弯矩与护栏立柱地面高度的比值作为所述第二护栏立柱载荷值;
所述护栏板载荷值是通过如下方式获取的:
根据所述护栏板单波弯曲角度,获取护栏板对护栏板中性轴的惯性矩;
根据所述护栏板对护栏板中性轴的惯性矩,获取护栏板压力力矩;
当护栏板弯曲正应力大于等于护栏板屈服强度时,将所述护栏板压力力矩与护栏板相连的两个护栏立柱的间距的一半的比值作为所述护栏板载荷值;
如果所述波形梁护栏的评估结果采用所述护栏施工质量来表征,其中,所述根据所述载荷值和所述拉力值,获取对所述波形梁护栏的评估结果,包括:
若确认所述载荷值小于或等于所述拉力值,则所述护栏施工质量为合格,若确认所述载荷值大于所述拉力值,则所述护栏施工质量为不合格;
如果所述波形梁护栏的评估结果采用所述护栏实用参数来表征,其中,所述根据所述载荷值和所述拉力值,获取对所述波形梁护栏的评估结果,包括:
基于所述护栏立柱载荷值和所述护栏立柱拉力值,得到护栏立柱实用参数,其中,所述护栏立柱实用参数用于表征所述护栏立柱的使用寿命率;
基于所述护栏板载荷值和所述护栏板拉力值,得到护栏板实用参数,其中,所述护栏板实用参数用于表征所述护栏板的使用寿命率;
根据所述护栏立柱实用参数和所述护栏板实用参数,获取所述护栏实用参数;
如果所述波形梁护栏的评估结果采用所述防护能量参数来表征,其中,所述防护能量参数是通过如下公式获取的:
其中,μ为护栏实用参数,Q r 为防护能量参数,Q为初始防护能量值。
2.如权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述波形梁护栏的载荷值为所述护栏板载荷值,其中,
所述根据波形梁护栏的施工参数,确定所述波形梁护栏的载荷值,包括:
根据所述护栏板单波弯曲角度,确定所述护栏板载荷值,其中,所述护栏板单波弯曲角度的取值范围为(0°,180°]。
3.如权利要求1-2任一项所述的评估方法,其特征在于,所述护栏检测装置包括:与所述波形梁护栏连接的第一固定装置或第二固定装置、与所述第一固定装置或所述第二固定装置连接的拉力产生装置、与所述拉力产生装置连接的拉力检测装置以及用于测量所述波形梁护栏的形变量的变形测量装置。
4.如权利要求3所述的评估方法,其特征在于,所述利用护栏检测装置,获取所述波形梁护栏的拉力值,包括:
获取所述拉力产生装置对第一目标检测位置或第二目标检测位置施加的模拟目标拉力对应的所述目标拉力值,其中,在所述第一目标检测位置设置有所述第一固定装置,在所述第二目标检测位置设置有所述第二固定装置;
基于所述目标拉力值,获取所述波形梁护栏的拉力值。
5.如权利要求4所述的评估方法,其特征在于,所述波形梁护栏的拉力值为所述护栏立柱拉力值,所述第一目标检测位置和所述第二目标检测位置分别为道路分隔带两侧的护栏立柱,或者,所述第一目标检测位置和所述第二目标检测位置分别为道路同一侧的两个相邻的护栏立柱;
其中,
所述获取所述拉力产生装置对第一目标检测位置或第二目标检测位置施加的模拟目标拉力对应的所述目标拉力值,包括:
利用所述拉力产生装置对所述第一目标检测位置或所述第二目标检测位置施加第一目标拉力,当所述变形测量装置确认所述护栏立柱的形变量大于或等于第一预设阈值时,获取与所述护栏立柱对应的第一目标拉力值;
所述基于所述目标拉力值,获取所述波形梁护栏的拉力值,包括:
根据所述第一目标拉力值和所述第一目标拉力的方向与水平方向的夹角,得到所述护栏立柱拉力值。
7.如权利要求4所述的评估方法,其特征在于,所述波形梁护栏的拉力值为所述护栏板拉力值,所述第一目标检测位置和所述第二目标检测位置分别为道路分隔带两侧的护栏板,或者,所述第一目标检测位置为护栏板,且所述第二目标检测位置为所述护栏板外侧;
其中,
所述获取所述拉力产生装置对所述第一目标检测位置或所述第二目标检测位置施加的模拟目标拉力对应的所述目标拉力值,包括:
利用所述拉力产生装置对所述第一目标检测位置施加第二目标拉力,当所述变形测量装置确认所述护栏板的形变量大于或等于第二预设阈值时,获取与所述护栏板对应的第二目标拉力值;
所述基于所述目标拉力值,获取所述波形梁护栏的拉力值,包括:
根据所述第二目标拉力值以及所述第二目标拉力的角度参数,获取所述护栏板拉力值。
10.一种波形梁护栏性能的评估装置,其特征在于,包括:
护栏载荷确定模块,被配置为根据波形梁护栏的施工参数,确定所述波形梁护栏的载荷值,其中,所述载荷值包括:护栏立柱载荷值和护栏板载荷值,所述施工参数至少包括:护栏立柱直径、护栏立柱高度和护栏板单波弯曲角度,所述护栏立柱载荷值包括:第一护栏立柱载荷值和第二护栏立柱载荷值;
护栏拉力确定模块,被配置为利用护栏检测装置,获取所述波形梁护栏的拉力值,其中,所述波形梁护栏的拉力值包括:护栏立柱拉力值和护栏板拉力值,所述护栏检测装置至少被配置为对所述波形梁护栏产生模拟目标拉力,并检测目标拉力值;
评估结果获取模块,被配置为根据所述载荷值和所述拉力值,获取对所述波形梁护栏的评估结果,其中,所述评估结果采用护栏施工质量、护栏实用参数和防护能量参数中的至少一种来表征;
其中,所述护栏载荷确定模块,具体被配置为:
根据护栏立柱的被动土压力系数,获取所述护栏立柱底部的被动土压力合力、护栏立柱与土基表面处的被动土压力强度以及所述护栏立柱底部的被动土压力强度;
根据所述护栏立柱与土基表面处的被动土压力强度以及所述护栏立柱底部的被动土压力强度,获取作用点位置;
根据所述作用点位置和护栏立柱的压力力矩,获取所述第一护栏立柱载荷值;
所述护栏载荷确定模块,具体被配置为:
根据护栏立柱直径,获取护栏立柱惯性矩,其中,所述护栏立柱直径包括:护栏立柱外直径和护栏立柱内直径;
根据所述护栏立柱惯性矩,获取护栏立柱横截面弯矩;
当护栏立柱弯曲正应力大于等于护栏立柱屈服强度时,将所述护栏立柱横截面弯矩与护栏立柱地面高度的比值作为所述第二护栏立柱载荷值;
所述护栏载荷确定模块,具体被配置为:
根据所述护栏板单波弯曲角度,获取护栏板对护栏板中性轴的惯性矩;
根据所述护栏板对护栏板中性轴的惯性矩,获取护栏板压力力矩;
当护栏板弯曲正应力大于等于护栏板屈服强度时,将所述护栏板压力力矩与护栏板相连的两个护栏立柱的间距的一半的比值作为所述护栏板载荷值;
如果所述波形梁护栏的评估结果采用所述护栏施工质量来表征,其中,所述评估结果获取模块,具体被配置为:
若确认所述载荷值小于或等于所述拉力值,则所述护栏施工质量为合格,若确认所述载荷值大于所述拉力值,则所述护栏施工质量为不合格;
如果所述波形梁护栏的评估结果采用所述护栏实用参数来表征,其中,所述评估结果获取模块,具体被配置为:
基于所述护栏立柱载荷值和所述护栏立柱拉力值,得到护栏立柱实用参数,其中,所述护栏立柱实用参数用于表征所述护栏立柱的使用寿命率;
基于所述护栏板载荷值和所述护栏板拉力值,得到护栏板实用参数,其中,所述护栏板实用参数用于表征所述护栏板的使用寿命率;
根据所述护栏立柱实用参数和所述护栏板实用参数,获取所述护栏实用参数;
如果所述波形梁护栏的评估结果采用所述防护能量参数来表征,其中,所述评估结果获取模块,具体被配置为:所述防护能量参数是通过如下公式获取的:
其中,μ为护栏实用参数,Q r 为防护能量参数,Q为初始防护能量值。
11.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时可实现权利要求1-9中任意一项权利要求所述的方法。
12.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其中,所述处理器执行所述程序时可实现权利要求1-9中任意一项权利要求所述的方法。
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CN117233008B (zh) * | 2023-11-09 | 2024-01-23 | 交通运输部公路科学研究所 | 一种公路护栏的刚度检测装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108802183A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-11-13 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 公路波形梁护栏立柱稳定性现场检测方法 |
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CN114232534A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-03-25 | 湖南省交通规划勘察设计院有限公司 | 一种用于隧道的人行道安全隔离设施及其设计方法 |
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CN114444316A (zh) * | 2022-01-30 | 2022-05-06 | 陕西省公路局 | 一种汽车与刚性加高护栏碰撞的仿真测试方法 |
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---|---|---|---|---|
CN108802183A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-11-13 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 公路波形梁护栏立柱稳定性现场检测方法 |
CN111401678A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-07-10 | 北京华路安交通科技有限公司 | 一种用于护栏安全性能评价的车辆模型验证系统及方法 |
CN114297885A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-04-08 | 广西交科集团有限公司 | 一种无需抗力信息的在役桥梁承载能力评定方法 |
CN114232534A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-03-25 | 湖南省交通规划勘察设计院有限公司 | 一种用于隧道的人行道安全隔离设施及其设计方法 |
CN114444316A (zh) * | 2022-01-30 | 2022-05-06 | 陕西省公路局 | 一种汽车与刚性加高护栏碰撞的仿真测试方法 |
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