城市道路交通防护设施安全性能评价标准(T-CSUS 44—2022).pdf

ICS 93.080.01 P 51 中 国 城 市 科 学 研 究 会 标 准 T/CSUS 44-2022 城市道路交通防护设施安全性能评价标准城市道路交通防护设施安全性能评价标准 Standard for Safety Performance Evaluation of Urban Road Traffic Protection Facilities 2022-08-30发布 2022-10-10实施 中国城市科学研究会中国城市科学研究会 发布发布 前前 言言 根据 关于发布2019年中国城市科学研究会标准研编计划（第二批）的通知的要求，标准编制组经深入调查研究，认真总结实践经验，参考有关国内外标准，并在广泛征求意见的基础上，编制本标准。本标准共包括 6 章，主要技术内容是：1 总则、2 术语和符号、3 防撞护栏安全性能评价、4 缓冲设施安全性能评价、5 限界结构防撞设施安全性能评价、6 分隔设施安全性能评价、附录 A 仿真方法、附录 B 防护设施安全性能评价报告、附录 C 碰撞车型主要技术参数。本标准由中国城市科学研究会负责管理，由北京华路安交通科技有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送解释单位（地址：北京市丰台区富丰路4号工商联大厦，联系电话：010-83671882，电子邮箱：hla_）。主编单位：北京华路安交通科技有限公司 参编单位：芜湖华路达道路工程有限公司 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 北京市市政工程设计研究总院有限公司 深圳市乾行达科技有限公司 河南建安交通安全科技有限公司 广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司 主要起草人：闫书明、邓宝、温学钧、龚帅、尹伯悦、惠斌、陈灯、亢寒晶、罗昌杰、赵先鹏、刘思源、马晴、胡学成、杨福宇、王新、于文泽、陈亚杰、张宏超、吴桂胜、徐弯弯、龚趁心、贾光泽、武俊文 主要审查人：包琦玮、唐琤琤、马治国、郑建春、葛书芳、辛国树、韩凤春 1 目目 次次 1 总则 1 2 术语和符号 2 2.1 术语 2 2.2 符号 3 2.3 代号 3 3 防撞护栏安全性能评价 4 3.1 一般规定 4 3.2 评价方法 4 3.3 碰撞条件 4 3.4 安全性能评价 6 3.5 评价结论 7 4 缓冲设施安全性能评价 9 4.1 一般规定 9 4.2 评价方法 9 4.3 碰撞条件 9 4.4 安全性能评价 12 4.5 评价结论 14 5 限界结构防撞设施安全性能评价 15 5.1 一般规定 15 5.2 评价方法 15 5.3 碰撞条件 15 5.4 安全性能评价 15 5.5 评价结论 16 6 分隔设施安全性能评价 17 6.1 一般规定 17 6.2 评价方法 17 6.3 碰撞条件 17 6.4 安全性能评价 17 6.5 评价结论 17 2 附录 A 仿真方法 19 附录 B 防护设施安全性能评价报告 33 附录 C 碰撞车型主要技术参数 42 本标准用词说明 44 引用标准名录 45 附：条文说明 46 1 Contents 1 General Provisions 1 2 Terminologies and Symbols 2 2.1 Terms 2 2.2 Symbols 3 2.2 code 3 3 Safety Evaluation of Crash Barriers 4 3.1 General Requirements 4 3.2 Evaluation Methodology 4 3.3 Crash Conditions 4 3.4 Safety Performance Evaluation 6 3.5 Evaluation Conclusion 7 4 Safety Evaluation of Buffer Facilities 9 4.1 General Requirements 9 4.2 Evaluation Methodology 9 4.3 Crash Conditions 9 4.4 Safety Performance Evaluation 12 4.5 Evaluation Conclusion 14 5 Safety Evaluation of Anti-collision Facilities of Limited Range Structure 15 5.1 General Requirements 15 5.2 Evaluation Methodology 15 5.3 Crash Conditions 15 5.4 Safety Performance Evaluation 15 5.5 Evaluation Conclusion 16 6 Safety Evaluation of Separate Facilties 17 6.1 General Requirements 17 6.2 Evaluation Methodology 17 6.3 Crash Conditions 17 6.4 Safety Performance Evaluation 17 6.5 Evaluation Conclusion 17 2 Appendix A Simulation Method 19 Appendix B Safety Evaluation Report of Protection Facilities 33 Appendix C Main Technical Parameters of Collision Vehicles 42 Explanation of Wording in This Standard 44 List of Quoted Standards 45 Addition：Explanation of Provisions 46 1 1 总则总则 1.0.1 为规范城市道路交通防护设施安全性能评价，制定本标准。1.0.2 本标准适用于城市道路防撞护栏、缓冲设施、限界结构防撞设施和分隔设施等交通防护设施的结构安全性能评价，以及防撞护栏的道路适应性能评价和车辆乘员适应性能评价。1.0.3 城市道路交通防护设施安全性能评价除应符合本标准的规定外，还应符合现行国家有关标准、规范的相关规定。2 2 术语术语和符号和符号 2.1 术语术语 2.1.1 阻挡功能 containment performance 防护设施阻挡碰撞车辆穿越、翻越和骑跨的能力。2.1.2 缓冲功能 buffering performance 防护设施降低对碰撞车辆和车内乘员冲击程度的能力。2.1.3 导向功能 redirective performance 防护设施使碰撞车辆向行车方向顺利导回并恢复行驶状态的能力。2.1.4 实车足尺碰撞试验 full-scale impact test with real vehicle 按照规定的碰撞条件采用试验车辆对 1:1 比例的防护设施进行碰撞试验，根据检测的试验数据评价防护设施安全性能的一种方法。2.1.5 仿真方法 simulation method 按照规定的碰撞条件建立防护设施和车辆仿真模型进行碰撞分析，根据仿真结果评价防护设施安全性能的一种方法。2.1.6 结构安全性能评价 safety performance evaluation of structure 采用实车足尺碰撞试验或仿真方法对防护设施的结构安全性能进行碰撞分析，评价防护设施的阻挡功能、缓冲功能和导向功能。2.1.7 道路适应性能评价 performance evaluation of road adaptability 结合实际道路及其它沿线设施条件等影响因素，采用仿真方法对防撞护栏进行安全性能碰撞分析，评价护栏对于道路适应的安全性。2.1.8 车辆乘员适应性能评价 performance evaluation of traffic adaptability 结合道路交通流特征条件，采用多种车型并选取不同碰撞条件，利用仿真方法对防撞护栏进行安全性能碰撞分析，评价护栏对于车辆及乘员适应的安全性。2.1.9 碰撞条件 impact conditions 评价防护设施所采用的碰撞车型、车辆总质量、碰撞速度和碰撞角度的组合。2.1.10 碰撞车型 impact vehicle type 用于防护设施安全性能评价的车辆类型。2.1.11 碰撞点 impact point 碰撞评价时，防护设施上最先被车辆碰撞处的地面投影点。2.1.12 驶离点 exit point 碰撞评价时，车辆首次碰撞防护设施的轮迹与防护设施碰撞前迎撞面最内边缘的地面投影线最后相交的点。2.1.13 碰撞速度 impact velocity 3 车辆在碰撞点前 6m 处的行驶速度。2.1.14 碰撞角度 impact angle 对于防撞护栏、防撞垫、车载缓冲垫、限界结构防撞设施和分隔设施，碰撞角度是指车辆碰撞防护设施初始瞬间，车辆纵向中心线与防护设施纵轴线间的夹角；对于防撞端头，碰撞角度是指车辆碰撞防撞端头瞬间，车辆纵向中心线与防撞端头连接的防撞护栏标准段纵轴线间的夹角。2.1.15 导向驶出框 redirective exit box 为评价防护设施导向功能，对车辆碰撞防护设施后的运行轮迹所规定的安全范围。2.1.16 车载缓冲垫 truck-mounted attenuators 设置于作业车辆尾部的一种缓冲设施。2.2 符号符号 LC可导向防撞垫长度 L，C非导向防撞垫长度 LG分隔栏杆标准段设置长度 LM活动护栏设置长度 LN防撞端头长度 L，N防撞端头水平投影长度 LS防撞护栏标准段设置长度 LT防撞护栏过渡段设置长度 LZ车载缓冲垫长度 2.3 代号代号 车辆外倾角度 D防护设施最大横向动态变形量 OIV乘员碰撞速度 ORA乘员碰撞后加速度 VH车辆总高 VL车辆总长度 VI大型车碰撞防护设施测出的车辆最大动态外倾值 VIn大型车辆的车辆最大动态外倾当量值 Vw车辆总宽度 W防护设施最大横向动态位移外延值 4 3 防撞护栏安全性能评价防撞护栏安全性能评价 3.1 一般规定一般规定 3.1.1 防撞护栏安全性能评价可分为防撞护栏标准段、防撞护栏过渡段和活动护栏的安全性能评价。3.1.2 防撞护栏安全性能评价应采用小客车碰撞评价其缓冲功能和导向功能，采用大客车碰撞评价其阻挡功能和导向功能。3.2 评价方法评价方法 3.2.1 防撞护栏应采用实车足尺碰撞试验方法评价其结构安全性能。3.2.2 符合 JTG/T D81 规定的防撞护栏或通过实车足尺碰撞试验评价合格后进行改造的防撞护栏可采用仿真方法评价其结构安全性能。防撞护栏的结构安全性能仿真评价对象按照其与 JTG/T D81 的符合性，以及实车足尺碰撞试验的检测结果，划分为三个类别，见表 3.2.2。仿真方法详见附录 A。表表 3.2.2 防撞护栏结构安全性能仿真评价对象的类别划分防撞护栏结构安全性能仿真评价对象的类别划分 结构类别 划分依据 J-1 规范上未给出具体构造和尺寸要求，仅给出关键尺寸（参数）范围的结构。J-2 规范范围内的常规护栏等设施形式，但与规范规定的构造和尺寸有所出入的结构。J-3 与通过实车足尺碰撞试验检测合格的原有设施构造和尺寸有所出入的改造结构。注：“规范”指公路交通安全设施设计细则（JTG/T D81）3.2.3 结构安全性能评价合格的防撞护栏宜采用仿真方法评价其道路适应性能和车辆乘员适应性能。3.3 碰撞条件碰撞条件 3.3.1 防撞护栏标准段、防撞护栏过渡段和活动护栏的碰撞条件与设计防护能量应符合表3.3.1 的规定。表表 3.3.1 防撞护栏标准段、防撞护栏过渡段和活动护栏的碰撞条件与设计防护能量防撞护栏标准段、防撞护栏过渡段和活动护栏的碰撞条件与设计防护能量 防护等级代码 碰撞条件 设计防护能量（kJ）路侧 中央分隔带 碰撞车型 车辆质量（t）碰撞速度（km/h）碰撞角度（o）B Bm 小客车 1.5 60 20 70 大客车 10 40 20 A Am 小客车 1.5 100 20 160 大客车 10 60 20 5 续续表表 3.3.1 防护等级代码 碰撞条件 设计防护能量（kJ）路侧 中央分隔带 碰撞车型 车辆质量（t）碰撞速度（km/h）碰撞角度（o）SB SBm 小客车 1.5 100 20 280 大客车 10 80 20 SA SAm 小客车 1.5 100 20 400 大客车 14 80 20 SS SSm 小客车 1.5 100 20 520 大客车 18 80 20 HB HBm 小客车 1.5 100 20 640 大客车 25 80 20 注：碰撞车型可根据道路交通流特征情况增加大货车，碰撞条件可参见 JTG B05-01 的有关规定。3.3.2 防撞护栏标准段、防撞护栏过渡段和活动护栏的碰撞点位置应符合下列规定：1 防撞护栏标准段：小客车和大客车的碰撞点均应位于沿碰撞车辆行车方向距离防撞护栏标准段起点 1/3 长度处，见图 3.3.2-1；图图 3.3.2-1 防撞护栏标准段的碰撞点位置防撞护栏标准段的碰撞点位置 2 防撞护栏过渡段：小客车的碰撞点应位于沿碰撞车辆行车方向距离防撞护栏过渡段起点3/4长度处，大客车的碰撞点应位于护栏过渡段中点，见图3.3.2-2；图图 3.3.2-2 防撞护栏过渡段的碰撞点位置防撞护栏过渡段的碰撞点位置 3 活动护栏：小客车和大客车的碰撞点均应位于活动护栏中点和沿碰撞车辆行车方向距离活动护栏终点 2m 的位置处，见图 3.3.2-3。图图 3.3.2-3 活动护栏的碰撞点位置活动护栏的碰撞点位置 6 3.4 安全性能评价安全性能评价 3.4.1 防撞护栏的结构安全性能评价指标应满足下列要求：1 阻挡功能：应能够阻挡车辆穿越、翻越和骑跨，防撞护栏构件及其脱离件不得侵入车辆乘员舱；2 缓冲功能：乘员碰撞速度的纵向与横向分量均不得大于 12m/s，乘员碰撞后加速度的纵向与横向分量均不得大于 200m/s2；3 导向功能：车辆碰撞后不得翻车，车辆驶出驶离点后的轮迹经过图 3.4.1所示的导向驶出框时不得越过直线 F，其中参数 A 和 B 的取值应符合如表 3.4.1的规定。图图 3.4.1 防撞护栏标准段、防撞护栏过渡段和活动护栏的车辆轮迹导向驶出框防撞护栏标准段、防撞护栏过渡段和活动护栏的车辆轮迹导向驶出框 注：1.直线 P 为防撞护栏碰撞前迎撞面最内边缘的地面投影线；2.直线 F 与直线 P 平行且间距为 A；3.直线 F 的起点位于驶离点在直线 F 上的投影点，长度为 B。表表 3.4.1 参数参数 A 和和 B 的取值（的取值（m）碰撞车型 A B 小客车 2.2+Vw+0.16VL 10 大客车 4.4+Vw+0.16VL 20 注：1.Vw车辆总宽度（m)；2.VL车辆总长度（m)。3.4.2 防撞护栏的道路适应性能评价应符合以下规定：1 应考虑道路及其它沿线设施对防撞护栏的影响程度，主要影响因素见表3.4.2；2 宜考虑道路及其它沿线设施导致的碰撞条件的变化。表表 3.4.2 道路及其它沿线设施影响因素道路及其它沿线设施影响因素 类 别 影 响 因 素 防撞 护栏 基础 路基段 基础形式、埋置深度、土基压实度、土路肩宽度、边坡坡度等。桥梁段 翼缘板形式（混凝土箱梁、钢箱梁）、梁板厚度、配筋、预埋连接、伸缩缝等。路侧构筑物 桥墩、斜拉索、吊杆、隧道检修道、隧道洞门、标志立柱、照明灯柱、监控设施、声屏障、防眩设施、防抛网、边沟等。道路线形 平曲线，竖曲线、超高、横坡、纵坡等。路面 路面形式、路缘石、拦水带、护轮带等。7 3.4.3 防撞护栏的车辆乘员适应性能评价应符合以下规定：1 在车辆模型驾驶席上设置假人模型，并配带有效安全带；2 根据道路交通流特征确定碰撞车型；3 防撞护栏的碰撞角度和碰撞点位置符合 JTG B05-01 的规定；4 缓冲功能指标应满足假人头部性能指标 HPC1000，假人胸部压缩指标ThCC75mm，假人大腿压缩力指标 FFC10kN。3.5 评价结论评价结论 3.5.1 采用实车足尺碰撞试验方法进行的结构安全性能评价，应根据防撞护栏的阻挡功能、缓冲功能和导向功能指标结果，给出防撞护栏是否达到相应防护等级的评价结论。3.5.2 采用仿真方法进行的结构安全性能评价，应根据防撞护栏的阻挡功能、缓冲功能和导向功能的仿真指标结果，以及该指标与规范规定结构的仿真指标进行比较的结果，或者与通过碰撞试验结构的仿真指标进行比较的结果，给出评价结论，见表 3.5.2。表表 3.5.2 结构安全性能仿真评价结论结构安全性能仿真评价结论 结构类别 评价结果 评价结论 安全性能 仿真结果是否满足指标要求 安全性能指标 是否优于或等同于规范规定的 结构 安全性能指标 是否优于或等同于通过碰撞 试验的结构 J-1 是/该结构安全性能满足防护等级要求。否/该结构安全性能不满足防护等级要求，建议开展结构优化或实车足尺碰撞试验。J-2 是 是/该结构安全性能满足防护等级要求。是 否/该结构安全性能满足防护等级要求，建议开展结构优化或实车足尺碰撞试验。否 否/该结构安全性能不满足防护等级要求，建议开展结构优化或实车足尺碰撞试验。J-3 是/是 该结构安全性能满足防护等级要求。是/否 该结构安全性能满足防护等级要求，建议开展结构优化或实车足尺碰撞试验。否/否 该结构安全性能不满足防护等级要求，建议开展结构优化或实车足尺碰撞试验。注：“/”表示该项目不进行评价。8 3.5.3 道路适应性能评价应将仿真结果与结构安全性能评价结果对比给出评价结论，评价结论见表 3.5.3。表表 3.5.3 道路道路适应性能评价结论适应性能评价结论 评价结果 评价结论 防撞护栏结构安全性能仿真结果是否满足指标要求 安全性能指标是否优于或等同于结构安全性能仿真评价指标 对道路沿线设施的影响程度 是 是 无影响 优秀 影响小 良好 影响大 差 是 否 无影响 良好 影响小 一般 影响大 差 否 否/差 注：“/”表示该项目不进行评价。3.5.4 车辆乘员适应性能评价应通过考察不同车型、不同碰撞条件下护栏的阻挡功能、导向功能和缓冲功能指标来评价护栏的车辆及乘员适应性能，评价结论见表 3.5.4。表表 3.5.4 车辆车辆乘员乘员适应性能评价结论适应性能评价结论 防撞护栏的阻挡与导向功能评价结果是否满足指标要求 防撞护栏的缓冲功能评价结果 评价 结论 假人头部和胸部指标结果是否满足指标要求 假人大腿指标结果是否满足指标要求 是 是 是 优秀 否 一般 否/差 否/差 注：“/”表示该项目不进行评价。3.5.5 防撞护栏安全性能评价应编制防护设施安全性能评价报告，其格式和内容应符合附录 B 的规定。9 4 缓冲设施安全性能评价缓冲设施安全性能评价 4.1 一般规定一般规定 4.1.1 缓冲设施安全性能评价可分为可导向防撞垫、非导向防撞垫、防撞端头和车载缓冲垫的安全性能评价。4.1.2 缓冲设施安全性能评价应采用小客车碰撞评价其阻挡功能、缓冲功能和导向功能。4.2 评价方法评价方法 4.2.1 缓冲设施应采用实车足尺碰撞试验或仿真方法评价其结构安全性能。仿真方法详见附录 A。4.3 碰撞条件碰撞条件 4.3.1 可导向防撞垫、非导向防撞垫和防撞端头的碰撞条件与设计防护速度应符合表4.3.1 的规定。表表 4.3.1 可导向防撞垫、非导向防撞垫可导向防撞垫、非导向防撞垫、防撞端头防撞端头和车载缓冲垫和车载缓冲垫碰撞条件与设计防护速度碰撞条件与设计防护速度 缓冲设施类型 防护等级代码 碰撞条件 设计防护速度（km/h）碰撞 类型 碰撞车型 碰撞质量（t）碰撞速度(km/h)碰撞 角度（o）可导向防撞垫 A50 正碰 小 客 车 1.5 50 0 50 斜碰 15 偏碰 0 侧碰*20 A65 正碰 小 客 车 1.5 65 0 65 斜碰 15 偏碰 0 侧碰*20 A80 正碰 小 客 车 1.5 80 0 80 斜碰 15 偏碰 0 侧碰*20 10 续续表表 4.3.1 缓冲设施类型 防护等级代码 碰撞条件 设计防护速度（km/h）碰撞 类型 碰撞车型 碰撞质量（t）碰撞速度(km/h)碰撞 角度（o）非导向防撞垫 B50 正碰 小 客 车 1.5 50 0 50 斜碰 15 偏碰 0 B65 正碰 小 客 车 1.5 65 0 65 斜碰 15 偏碰 0 B80 正碰 小 客 车 1.5 80 0 80 斜碰 15 偏碰 0 防撞端头 C50 正碰 小 客 车 1.5 50 0 50 斜碰 15 偏碰 0 侧碰*20 C65 正碰 小 客 车 1.5 65 0 65 斜碰 15 偏碰 0 侧碰*20 C80 正碰 小 客 车 1.5 80 0 80 斜碰 15 偏碰 0 侧碰*20 车载缓冲垫 D50 正碰 小 客 车 1.5 50 0 50 斜碰 15 偏碰 0 D65 正碰 小 客 车 1.5 65 0 65 斜碰 15 偏碰 0 D80 正碰 小 客 车 1.5 80 0 80 斜碰 15 偏碰 0 注：*可导向防撞垫和防撞端头有正向侧碰、反向侧碰要求时。4.3.2 可导向防撞垫、非导向防撞垫、防撞端头和车载缓冲垫的碰撞点位置应符合下列规定：1 可导向防撞垫的碰撞类型分为正碰、斜碰、偏碰、侧碰（正向、反向），相应碰撞点位置见图 4.3.2-1；11 图图 4.3.2-1 可导向防撞垫的碰撞类型可导向防撞垫的碰撞类型 2 非导向防撞垫的碰撞类型分为正碰、斜碰、偏碰，相应碰撞点位置见图4.3.2-2；图图 4.3.2-2 非导向防撞垫的碰撞类型非导向防撞垫的碰撞类型 3 防撞端头的碰撞类型分为正碰、斜碰、偏碰、侧碰（正向、反向），相应碰撞点位置见图 4.3.2-3；a)适用于防撞端头纵轴线与防撞护栏标准段纵轴线的延长线重合的防撞端头 b)适用于防撞端头纵轴线向路侧方向外展的防撞端头 注：正碰是指碰撞车辆中心线针对防撞端头前端中点且行车方向与防撞护栏标准段纵轴线平行，偏碰是指碰撞车辆中心线与防撞端头前端中点横向偏移 Vw/4 且行车方向与防撞护栏标准段纵轴线平行。图图 4.3.2-3 防撞端头防撞端头的碰撞类型的碰撞类型 4 车载缓冲垫的碰撞类型分为正碰、斜碰和偏碰，相应碰撞点位置见图 4.3.2-4。图图 4.3.2-4 车载缓冲垫车载缓冲垫的碰撞类型的碰撞类型 12 4.4 安全性能评价安全性能评价 4.4.1 可导向防撞垫和非导向防撞垫的安全性能应符合下列要求：1 阻挡功能：防撞垫构件及脱离碎片不得侵入车辆乘员舱；当质量大于 2kg的防撞垫脱离构件散落时，散落位置应位于图 4.4.1-1 所示的直线 Aa和直线 Ad之间，直线 Aa和直线 Ad均应与防撞垫侧边平行且间距均应为 0.5m。图图 4.4.1-1 质量大于质量大于 2kg 的防撞垫脱离构件的散落位置限制区域的防撞垫脱离构件的散落位置限制区域 2 缓冲功能：乘员碰撞速度的纵向与横向分量均不得大于 12m/s；乘员碰撞后加速度的纵向与横向分量均不得大于 200m/s2。3 导向功能应符合下列规定：1）车辆碰撞后不得翻车；2）车辆正碰防撞垫后，车辆轮迹越出图 4.4.1-2 所示的导向驶出框的直线 F、直线 D、直线 A 或直线 R 时，车辆重心处速度不得大于碰撞速度的 10%；3）车辆偏碰、斜碰和正向侧碰防撞垫后，车辆轮迹越出图 4.4.1-2 所示的导向驶出框的直线 F、直线 D 或直线 A 时，车辆重心处速度不得大于碰撞速度的10%；4）车辆反向侧碰防撞垫后，车辆轮迹越出图 4.4.1-2 所示的导向驶出框的直线 A 时，车辆重心处速度不得大于碰撞速度的 10%。图图 4.4.1-2 防撞垫的车辆轮迹导向驶出框防撞垫的车辆轮迹导向驶出框 注：1.直线 F 垂直于防撞垫结构中心线，与防撞垫前端间距为 6m；2.直线 D 和直线 A 均与防撞垫侧边平行且间距均为 4m；3.直线 R 经过防撞垫末端且与防撞垫结构中心线垂直。4.4.2 防撞端头的安全性能应符合下列要求：1 阻挡功能应符合下列要求：1）防撞端头构件脱离件不得侵入车辆乘员舱；13 2）当质量大于 2kg 的防撞端头脱离件散落时，散落位置应位于图 4.4.2-1 所示的直线 Aa和直线 Ad之间，直线 Aa和直线 Ad平行于防撞护栏标准段碰撞前迎撞面最内边缘的地面投影线且间距均为 0.5m，当防撞端头外侧无其他行驶车辆或行人等安全要求时，直线 Ad与防撞护栏标准段碰撞前迎撞面最内边缘地面投影线的距离可不作限制；图图 4.4.2-1 质量大于质量大于 2kg 的防撞端头脱离构件的散落位置限制区域的防撞端头脱离构件的散落位置限制区域 3）防撞端头应阻挡正向侧碰车辆穿越、翻越和骑跨。2 缓冲功能：乘员碰撞速度的纵向与横向分量均不得大于 12m/s，乘员碰撞后加速度的纵向与横向分量均不得大于 200m/s2。3 导向功能应符合下列要求：1）车辆正碰后不得翻车。2）车辆正碰、偏碰和斜碰防撞端头后，车辆轮迹越出图 4.4.2-2 所示的导向驶出框的直线F、直线D或直线A时，车辆重心处速度不得大于碰撞速度的10%；车辆轮迹越出直线 R 时的车辆重心处速度可不作限制。3）车辆正向侧碰和反向侧碰防撞端头后，车辆轮迹不得越出图 4.4.2-2 所示的导向驶出框的直线 A。注：1.直线 F 垂直于防撞护栏标准段碰撞前迎撞面最内边缘的地面投影线，与防撞端头前端间距为 6m；2.直线 D 和直线 A 平行于防撞护栏标准段碰撞前迎撞面最内边缘的地面投影线且间距均为 4m；3.直线 R 经过防撞端头末端，垂直于防撞护栏标准段碰撞前迎撞面最内边缘的地面投影线。图图 4.4.2-2 防撞端头的车辆轮迹导向驶出框防撞端头的车辆轮迹导向驶出框 4.4.3 车载缓冲垫的安全性能应符合下列要求：1 阻挡功能应符合下列要求：1）试验车载缓冲垫应能阻挡车辆下穿、翻越和骑跨。2）碰撞后试验车载缓冲垫和作业车辆应保持连接完好。3）试验车载缓冲垫构件及其脱离件不得侵入车辆乘员舱。14 4）当质量大于 2kg 的试验车载缓冲垫脱离件散落时，散落位置应位于图4.4.3-1 所示的直线 Aa 和直线 Ad 之间；直线 Aa 和直线 Ad 均应与试验车载缓冲垫侧边平行且间距均应为 0.5m。图图 4.4.3-1 质量大于质量大于 2kg 的试验车载缓冲垫脱离件散落位置限制区域的试验车载缓冲垫脱离件散落位置限制区域 2 缓冲功能应符合下列要求：1）乘员碰撞速度的纵向与横向分量上限值均不得大于 12m/s。2）乘员碰撞后加速度的纵向与横向分量上限值均不得大于 200m/s2。3 导向功能应符合下列要求：1）碰撞后试验车辆和作业车辆不得翻车。2）试验车辆正碰车载缓冲垫后，车辆轮迹越出图 4.4.3-2 所示的导向驶出框的直线 F、直线 D、直线 A 或直线 R 时，试验车辆重心处速度不得大于碰撞速度的 10%。3）试验车辆偏碰和斜碰车载缓冲垫后，车辆轮迹越出图 4.4.3-2 所示的导向驶出框的直线F、直线D或直线A时，车辆重心处速度不得大于碰撞速度的10%。图图 4.4.3-2 试验车载缓冲垫的车辆轮迹导向驶出框试验车载缓冲垫的车辆轮迹导向驶出框 注：1.直线 F 垂直于试验车载缓冲垫结构中心线，与试验车载缓冲垫前端间距为 6m；2.直线 D 和直线 A 均与试验车载缓冲垫侧边平行且间距均为 4m；3.直线 R 经过试验车载缓冲垫末端且与试验车载缓冲垫结构中心线垂直。4.5 评价结论评价结论 4.5.1 结构安全性能评价应根据缓冲设施的阻挡功能、缓冲功能和导向功能指标结果，给出缓冲设施是否达到相应防护等级的评价结论。4.5.2 缓冲设施的安全性能评价应编制防护设施安全性能评价报告，其格式和内容应符合附录 B 的规定。15 5 限界结构防撞设施安全性能评价限界结构防撞设施安全性能评价 5.1 一般规定一般规定 5.1.1 限界结构防撞设施安全性能评价可分为侧面限界结构防撞设施、正面限界结构防撞设施和顶面限界结构防撞设施的安全性能评价。5.1.2 侧面限界结构防撞设施安全性能评价应参照防撞护栏进行评价，正面限界结构防撞设施安全性能评价应参照缓冲设施进行评价。5.1.3 顶面限界结构防撞设施的安全性能评价应采用大客车碰撞评价其阻挡功能和导向功能。5.2 评价方法评价方法 5.2.1 限界结构防撞设施应采用实车足尺碰撞试验或仿真方法评价其结构安全性能。仿真方法详见附录 A。5.3 碰撞条件碰撞条件 5.3.1 顶面限界结构防撞设施的碰撞条件与设计防护速度应符合表 5.3.1 的规定。表表 5.3.1 顶面限界结构防撞设施的碰撞条件与设计防护速度顶面限界结构防撞设施的碰撞条件与设计防护速度 限界结构防撞设施类型 防护 等级 碰撞条件 设计防护速度（km/h）碰撞 类型 碰撞车型 碰撞质量（t）碰撞 速度(km/h)碰撞角度（o）顶面限界结构防撞设施 XD30 正碰 大 客 车 25 30 0 30 XD40 正碰 25 40 0 40 XD50 正碰 25 50 0 50 5.3.2 顶面限界结构防撞设施的碰撞点位置应位于车辆中心线正对限界结构防撞设施前端中点处。见图 5.3.2。图图 5.3.2 顶面限界结构防撞设施的碰撞类型顶面限界结构防撞设施的碰撞类型 5.4 安全性能评价安全性能评价 5.4.1 顶面限界结构防撞设施安全性能应符合下列要求：16 1 阻挡功能：应能够阻挡车辆穿越；顶面限界结构防撞设施构件及其脱离件不得侵入车辆乘员舱；2 导向功能：车辆碰撞顶面限界结构防撞设施后不得翻车。5.5 评价结论评价结论 5.5.1 结构安全性能评价应根据顶面限界结构防撞设施的阻挡功能和导向功能指标结果，给出顶面限界结构防撞设施是否达到相应防护等级的评价结论。5.5.2 限界结构防撞设施的安全性能评价应编制 防护设施安全性能评价报告，其格式和内容应符合附录 B 的规定。17 6 分隔设施安全性能评价分隔设施安全性能评价 6.1 一般规定一般规定 6.1.1 分隔设施安全性能评价可分为分隔栏杆和分隔柱的安全性能评价。6.1.2 对于有安全性能要求的分隔栏杆，应采用小客车碰撞评价其阻挡功能。6.1.3 对于有安全性能要求的分隔柱，安全性能评价应符合 GA/T 1343 的规定。6.2 评价方法评价方法 6.2.1 分隔设施应采用实车足尺碰撞试验或仿真方法评价其结构安全性能。仿真方法详见附录 A。6.3 碰撞条件碰撞条件 6.3.1 分隔栏杆的的碰撞条件与设计防护速度应符合表 6.3.1 的规定。表表 6.3.1 分隔栏杆的碰撞条件与设计防护速度分隔栏杆的碰撞条件与设计防护速度 分隔 设施 碰撞条件 设计防护速度（km/h）碰撞 类型 碰撞 车型 碰撞质量（t）碰撞速度(km/h)碰撞角度（o）分隔 栏杆 正碰 小客车 1.5 60 0 60 侧碰 1.5 60 15 60 6.3.2 分隔栏杆的碰撞类型分为正碰和侧碰，见图 6.3.2。正碰的碰撞点位置应位于车辆中心线正对分隔栏杆前端中点处，侧碰的碰撞点位置应位于沿碰撞车辆行车方向距离分隔栏杆标准段起点 1/2 长度处。图图 6.3.2 分隔栏杆的碰撞类型分隔栏杆的碰撞类型 6.4 安全性能评价安全性能评价 6.4.1 分隔栏杆阻挡功能应符合下列要求：1 应能够阻挡车辆穿越（含下穿）、翻越或骑跨；2 分隔栏杆构件及其脱离件不应侵入车辆乘员舱。6.5 评价结论评价结论 6.5.1 结构安全性能评价应根据分隔设施的阻挡功能指标结果，给出分隔设施是否达到相应防护要求的评价结论。18 6.5.2 分隔设施的安全性能评价应编制防护设施安全性能评价报告，其格式和内容应符合附录 B 的规定。19 附录附录 A 仿真方法仿真方法 A.1 基本要求基本要求 A.1.1 仿真模拟软件要求：1 应具备处理碰撞过程非线性问题的功能。2 应具备模拟护栏和车辆结构的单元类型。3 应具备模拟护栏和车辆结构的材料类型。4 应具备模拟车辆碰撞护栏物理过程的接触类型。5 应为车辆碰撞仿真分析领域广泛应用的正版商用有限元分析软件，如LS-DYNA 等。6 应能够模拟车辆和护栏的绊阻过程。7 应能够输出车辆和护栏吸收的能量。8 应能够定义加速度传感器。9 应能够提取车辆运行轨迹。A.1.2 车辆建模应符合下列要求：1 车辆模型应包含车身系统、底盘系统和内外饰件等。2 车辆模型的车身、车架、车轮及保险杠等碰撞接触区域应采用精细有限元建模，悬架系统、转向系统和发动机等可简化处理，宜采用具有惯性特性或功能特性的质量点或刚体表示。3 车辆模型应具有真实的运动性能和准确的几何形状。4 车辆模型坐标系应为：车辆长度方向为 X 轴，车辆宽度方向为 Y 轴，车辆高度方向为 Z 轴，X-Y-Z 坐标系遵守右手定则。5 应建立的车辆部件模型以及建模技术，应符合附录 A.2.1A.2.10。6 应采用模块化结构建立车辆模型，模块化模型建立规则应符合附录 A.2.3。7 车辆模型材料的要求应符合附录 A.2.4。8 车辆模型网格的要求应符合附录 A.2.5A.2.10。A.1.3 防护设施建模应符合下列要求：1 应按照防护设施结构与工况条件进行建模，包含重要部件、部件连接、边界条件。2 防护设施模型使用的材料应与测试样品的材料一致。3 防护设施模型网格参数选取应合理，符合附录 A.3.2A.3.4 要求。3 防护设施模型应使用与车辆模型统一的坐标系。A.1.4 车辆模型应通过必要的零部件测试和整车测试来验证模型的准确性与稳定性。零部件测试应包含悬架负载测试，整车测试应包含线形轨迹测试、环形轨 20 迹测试、过减速带测试和整车碰撞刚性墙测试，所有测试应提供的结果见表 A.1.4，测试方法应符合本标准 A.4 的要求。表表 A.1.4 车辆模型测试及结果车辆模型测试及结果 序号 测试类型 测试目的 提供结果 1 悬架负载测试：每个车轮单独施加载荷 验证悬架的运动特性。显示悬架运动的动画。载荷传递至车轮的载荷-位移曲线。车轮轮心位移随时间变化的曲线。2 悬架负载测试：前悬车轮和后悬车轮分别施加对称载荷 3 悬架负载测试：前悬车轮和后悬车轮分别施加非对称载荷 4 线形轨迹测试 验证车辆整体、转向系统和悬架系统的稳定性。加速度随时间变化曲线。动能和总能量随时间变化曲线。5 环形轨迹测试 6 过减速带测试：前悬车轮 验证悬架系统的稳定性及车轮对小冲击的响应。加速度随时间变化曲线。动能和总能量随时间变化曲线。7 过减速带测试：后悬车轮 8 过减速带测试：右前悬车轮 9 过减速带测试：左前悬车轮 10 过减速带测试：右后悬车轮 11 过减速带测试：左后悬车轮 验证悬架系统的稳定性及车轮对小冲击的响应。加速度随时间变化曲线。动能和总能量随时间变化曲线。12 整车碰撞刚性墙测试 验证车辆承受大变形的能力，评估车辆对碰撞的整体响应。加速度随时间变化曲线。动能和总能量随时间变化曲线。A.1.5 防护设施模型的验证符合下列要求：1 防护设施模型宜通过单元试验对其关键的零部件性能进行验证。2 防护设施模型应能够应用于不同的车辆模型碰撞分析，并要求在数值上稳定。3 防护设施模型应能够实现材料失效模式。A.1.6 结构安全性能仿真评价前，应根据实车足尺碰撞试验条件进行车辆模型与两种及以上同类型或相似类型公路防护设施的碰撞模拟，并将模拟结果与试验结果进行对比验证，对比结果符合表 A.1.6中各项要求时认为仿真模拟具有可靠性，方可用于进行防护设施的安全性能仿真评价。21 表表 A.1.6 仿真模拟与实车足尺碰撞试验结果指标对比仿真模拟与实车足尺碰撞试验结果指标对比 序号 仿真与实车足尺碰撞试验结果对比 对比结果：是/否 1 阻挡功能 是否与试验结果一致 是/否 2 导向功能 是否与试验结果一致 是/否 3 车轮脱落 是否与试验结果一致 是/否 4 防护设施纵向连接构件失效 是否与试验结果一致 是/否 5 护栏等防护设施最大横向动态位移外延值（W）是否在允许误差范围（0.05 m+0.1（试验值）是/否 时差0.05s 是/否 6 车辆