FRP橋梁防撞浮箱內襯柱殼動摩擦系數試驗分析

（重慶交通大學）

FRP橋梁防撞浮箱內襯柱殼動摩擦系數試驗分析

張宏杰

（重慶交通大學）

近幾年來隨著水上航運業的快速發展和跨越繁忙航道上橋梁數量的迅速增多，國內外橋梁船撞事故頻發，給社會經濟、人員傷亡以及環境污染等方面造成了重大損失，因此橋梁船撞安全問題已引起設計者和社會公眾的廣泛關注。本文以橋墩FRP防撞浮箱為主題，測量其動摩擦系數，為更好地研究FRP防撞浮箱的效能效果提供理論依據。

橋墩 防撞 FRP浮箱 動摩擦系數

1、引言

為了減少船撞橋事故帶來的重大損失，橋梁設計工程師對已修建好的橋梁考慮了采用被動防護裝置（緩沖裝置）和保護系統。通過預防或改變船只沖擊荷載的方向來減少對橋墩的沖擊荷載，將其破壞程度減到最小，同時也減小船舶和防撞設施的破壞損失。世界上已投入使用的橋墩防護裝置種類繁多，各具特點。

2、實驗原理：

將兩個FRP內襯柱殼水平重疊放置在地面上，將內襯柱殼一端固定，另一端緩慢升高直到重疊在上方的內襯柱殼滑動，停止升高內襯柱殼。通過測定內襯柱殼摩擦面與原水平面的夾角測定構件的材料摩擦系數。

3、實驗設備：

（1）直尺（精度：1mm）

（2）豎直升高儀（量程：1m）

（3）其他輔助實驗設備

4、實驗方法：

FRP防撞浮箱模型結構材料摩擦系數試驗，將兩個內襯柱殼試件豎向重疊放置于水平地面上，固定下層柱殼試件的一端，然后使用豎直升高儀勻速緩慢提升試件的另一端，直至上層柱殼試件產生滑動，并記錄上層柱殼試件產生滑動時下層柱殼試件提升的高度。因兩柱殼試件接觸面的接觸形式有如下三種：兩光滑面相接觸、一光滑面與一接縫面相接觸、兩接縫面相接觸，故柱殼構件材料摩擦系數試驗分別對這三種接觸形式進行試驗檢測。

表1 動摩擦因數

圖1 浮箱模型結構柱殼構件材料摩擦系數試驗方式

圖2 動摩擦數值

5、實驗結論

由表中試驗結果知，FRP浮箱模型結構柱殼構件材料摩擦系數，根據箱殼構件由人工手糊工藝成型，故需要進行多次試驗，再取加權平均數得到FRP防撞浮箱的動摩擦因數為0.323。動摩擦因數的值對于FRP防撞浮箱的效能效果具有非常重要的意義，測出動摩擦因數就可以更加了解FRP材料的力學屬性。

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