高等级公路上的交通事故约30%与车辆越出路外有关，约1000是标志柱等道路设施)相撞造成的。因车辆与路侧危险物(包括桥梁墩台、栏杆、树杆和灯杆、而许多均要求路侧设施应设置在道路侧向净空以外，尽可能远离路边，路基边坡宜平缓。
高等级公路上的交通事故约30%与车辆越出路外有关，约1000是标志柱等道路设施)相撞造成的。因车辆与路侧危险物(包括桥梁墩台、栏杆、树杆和灯杆、而许多均要求路侧设施应设置在道路侧向净空以外，尽可能远离路边，路基边坡宜平缓。然而这些要求很难满足。因此，高等级公路交通的基本方法是采取的防护措施，设置护栏是较的措施。
护栏按吸能方式的不同，可分为柔性护栏、半刚性护栏和刚性护栏三大类，缆索护栏、波形梁护栏和混凝土护栏是此三类的典型形式。目前世界上使用较广泛的为波形梁护栏，因为它具有良好的适用性、美观性、诱导性和维修性等特点，能很好地满足护栏的功能要求。护栏应具有的功能使其成为一个矛盾的集合体。一方面在遭受碰撞后乘员的伤害要尽可能减轻，即要求具有良好的韧性，刚度不宜太大；另一方面要求其具有足够的力学强度和刚度，来抵抗车辆的冲撞，防止失控车辆越出护栏发生事故，并保护路侧设施不受破坏。当前在道路上行驶车辆的车型种类繁多，车重、行驶速度和碰撞角都变化较大，货车的外型尺寸越来越大，小汽车越来越微型化，这不仅加剧了对护栏功能要求的矛盾，也增加了确定护栏结构形式的难度。这是世界各国研究人员至今仍在不断探索护栏的原因之一。
西方发达对护栏的系统研究和大规模应用始于50年代。几十年来，各国都在努力探求适合本国国情的护栏设计标准。粗略看，似乎各个的护栏设计条件、设置原则、护栏形式和构造都比较相似，但实际上各国都根据自身的道路交通条件和国民经济发展水平，其标准内容有不同的侧，护栏结构机理也有较大的区别。本文着重论证我国公路护栏的设计条件、波形梁护栏结构机理和结构形式。
我国的护栏设计条件
要确定护栏的结构形式，首先就要探求适合于我国国情的护栏设计条件。护栏的设计条件决定了车辆与护栏碰撞时产生的冲撞力大小及车辆与护栏相互作用的特性。车辆质量(标准车型)、碰撞速度和碰撞角是设计条件的三大要素。
护栏试验研究采用的车辆总质量(标准车型)与一个汽车的保有量及其车辆构成有关。我国汽车工业与发达相比，正处于发展阶段，车辆性能比较差，汽车保有量低。
缆索护栏和混凝土护栏的结构机理世界各国的认识比较统一，因而相应的结构形式也较一致。而波形梁护栏却因机理的不同，各国的结构形式也各异，其中主要有以美国为代表的欧美式和以日本为代表的日式两种护栏结构机理。
车辆与护栏碰撞的瞬间车辆作用力可分 解为横向力和纵向力。横向力垂直于护栏纵平面，由护栏反作用力平衡，在车辆运动方向因护栏变形波的扩散则对车辆产生运动阻力。纵向力顺护栏纵平面作用，并取决于车辆与护栏间的摩擦力的大小。在此两方向的阻力作用下，车辆运动速度减慢，并以某一角速度转向。角速度的大小与相对于车辆质心的上述力的力矩差成正比，与车辆的惯性矩成反比。如横向力引起的力矩大于纵向力产生的力矩，车辆将侧靠护栏，产生车辆运动轨迹的校正；反之产生车辆横向打转或翻滚等不良后果。良好的护栏结构应具有较好的消减碰撞能量的功能，并能校正车辆的运动轨迹.以保护失控车辆和乘员的，减轻事故的严重程度。
在车辆与护栏的碰撞过程中，波形梁护栏的横梁、立柱和地基土等作为一个整体，共同抵抗车辆的冲撞力，并通过横梁、立柱和地基土的变形来吸收绝大部分的碰撞能量。其中横梁是护栏结构较重要的组成部分，它除了应具有较高的强度以抵抗车辆的冲撞外，还应以合理的断面形状吸收碰撞能量和改变碰撞车辆的运动方向。波形断面横梁具备良好的上述特性，碰撞时通过波纹的逐步展开而吸收能量。横梁的波纹越深，断面的塑性变形就越大，吸收的能量也就越多，越有利于车辆运动轨迹的校正。
