我國對護(hù)欄的研究起步較晚,直到1970年左右才開始對高速公路護(hù)欄展開研究。由于當(dāng)時我國科研試驗設(shè)備匾乏、科研經(jīng)費不足等情況,因此當(dāng)時未能大范圍的開展對一護(hù)欄的研究,而且當(dāng)時美國、H本等發(fā)達(dá)國家的護(hù)欄研究己有所成效,所以早期時候,國內(nèi)對于護(hù)欄的研究很多都是照搬國外的護(hù)欄結(jié)構(gòu)形式。我國交通部在1984年提出了第一個適用于我國公路條件的護(hù)欄結(jié)構(gòu)。
該護(hù)欄由厚度為3mm的波形梁板和Z字形鋼立柱組成。但是經(jīng)過在高速公路和一級公路上的幾年應(yīng)用實踐得出結(jié)論,該形式護(hù)欄的Z形柱強(qiáng)度弱,易損壞,不利于車輛安全。因此交通部于1994年下令停止使用Z形柱護(hù)欄。在1988年到1992年期間,交通部制定了交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計及施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ074-94,以下簡稱《94版規(guī)范》),該標(biāo)準(zhǔn)是屬于我國高速公路早期建設(shè)的成果體現(xiàn)。
《94版規(guī)范》對護(hù)欄的防撞性能,護(hù)欄的應(yīng)用選型,以及護(hù)欄的材料,詳細(xì)設(shè)計參數(shù)等作了全面細(xì)致的說明。近年來,由于我國公路建設(shè)的飛速發(fā)展,高速公路、等級公路總里程已經(jīng)從1994年底的500余公里、86.14萬公里分別增加到2004年年底的3.4萬公里萬公里、151.6萬公里萬公里。
各地在使用《94版規(guī)范》的過程中,積累了很多設(shè)計和施工方面的經(jīng)驗、教訓(xùn),一批新的結(jié)構(gòu)形式,新材料護(hù)欄得以開發(fā)及應(yīng)用。為了適應(yīng)新的道路條件,交通部在2006年公布了新修訂的《公路交通安全設(shè)施設(shè)計細(xì)則》C ITGIT D81一2006,以下簡稱D81),D81擴(kuò)大了適用范圍,由高速公路和一級公路擴(kuò)大到新建和改建的各等級路,進(jìn)一步明確了公路護(hù)欄的防撞性能.調(diào)整并擴(kuò)充了護(hù)欄的防撞等級,對各類型式護(hù)欄的設(shè)置原則作了較大修改[11]
與此同時,國內(nèi)很多高校和研究機(jī)構(gòu)也對護(hù)欄進(jìn)行了多方面的研究。
2003年湖南大學(xué)的黃紅武在《轎車與高速公路護(hù)欄碰摧事故分析及仿真研究》中建立了轎車與護(hù)欄碰撞的仿真模型,模擬了轎車與混凝土護(hù)欄、波形梁護(hù)欄的碰撞過程,通過對這些乘員動力學(xué)響應(yīng)參數(shù)的分析,來尋找對人體損傷而言較優(yōu)的碰撞參數(shù),然后對護(hù)欄進(jìn)行優(yōu)化。提出改進(jìn)護(hù)欄材料,降低護(hù)欄的剛度的方法可以提高混凝土護(hù)欄的防護(hù)性[13]
2007年長沙理工大學(xué)的戴春霞在《高分子防撞護(hù)欄材料的研究進(jìn)展》一文中概述了高分子材料防撞護(hù)欄的研究發(fā)展現(xiàn)狀,總結(jié)了聚乙烯護(hù)欄、聚丙烯護(hù)欄、玻璃鋼護(hù)欄、聚氯乙烯護(hù)欄等幾種典型高分子材料作為防撞護(hù)欄的優(yōu)勢和不足,并得出了高分子材料作為防撞護(hù)欄具有報多的優(yōu)點會使其在未來得到廣泛應(yīng)用的結(jié)論〔14)
2008年大連理工大學(xué)的毛娟娟在《客車與半剛性護(hù)欄碰撞的有限元分析與模擬》中建立了客車與半剛性護(hù)欄碰撞仿真系統(tǒng)的有限元模型,對BHI型防阻塊半剛性波護(hù)欄的防撞性能進(jìn)行了研究,并分析了碰撞速度、角度、護(hù)欄梁板與失控車輛之間的摩擦力等因素對客車撞護(hù)欄的影響。并提出了增加防阻塊的長度和增加立柱的厚度可以避免立柱絆阻的發(fā)生,并月尸認(rèn)為增加立柱的厚度對提高護(hù)欄的防撞性能明顯優(yōu)于通過增加防阻塊的長度來護(hù)欄的防撞性能。
2011年重慶交通大學(xué)的朱超在《新形勢下道路安全護(hù)欄發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢研究》中提出了幾種特殊形式的護(hù)欄的構(gòu)思,包括可以快速靈活地移動的活動護(hù)欄,通過在立柱頂部預(yù)留多個插孔來實現(xiàn)護(hù)欄高度調(diào)節(jié)的高度可調(diào)節(jié)護(hù)欄以及新型材料護(hù)欄。不過并未對這幾種護(hù)欄給出詳細(xì)的結(jié)構(gòu)說明,僅僅是提出了這幾種新護(hù)欄的構(gòu)想。
2011年重慶交通大學(xué)的唐輝在《高速公路雙條半剛性護(hù)欄設(shè)計及碰撞仿真研究》中研究了汽車撞護(hù)欄時,車輛產(chǎn)生騎跨以及下鉆護(hù)欄的機(jī)理,提出了一種新的防撞護(hù)欄型式,即上下各設(shè)置一條護(hù)欄板的雙條半剛性護(hù)欄的結(jié)構(gòu)型式,并通過碰撞仿真試驗驗證了該護(hù)欄比現(xiàn)有護(hù)欄更能有效的防止車輛發(fā)生下鉆事故和騎跨事故[17】
2012年江西省交通科學(xué)研究院的饒奇志在《中美高速公路波形梁護(hù)欄比較研究》中對比分析了我國現(xiàn)有的高速公路護(hù)欄與美國現(xiàn)有的高速公路的結(jié)構(gòu)特點,設(shè)計參數(shù)等,發(fā)現(xiàn)中美兩國的高速公路護(hù)欄在結(jié)構(gòu)尺寸、物理力學(xué)性質(zhì)上基本相近。結(jié)合我國道路條件,認(rèn)為我國在特殊路段護(hù)欄的類型選擇、設(shè)置方面存在一定的不足,并認(rèn)為我國在今后的護(hù)欄設(shè)計中可借鑒美國成熟的經(jīng)驗。