FRP桥梁防撞浮箱内衬柱壳动摩擦系数试验分析

（重庆交通大学）

FRP桥梁防撞浮箱内衬柱壳动摩擦系数试验分析

张宏杰

（重庆交通大学）

近几年来随着水上航运业的快速发展和跨越繁忙航道上桥梁数量的迅速增多，国内外桥梁船撞事故频发，给社会经济、人员伤亡以及环境污染等方面造成了重大损失，因此桥梁船撞安全问题已引起设计者和社会公众的广泛关注。本文以桥墩FRP防撞浮箱为主题，测量其动摩擦系数，为更好地研究FRP防撞浮箱的效能效果提供理论依据。

桥墩 防撞 FRP浮箱 动摩擦系数

1、引言

为了减少船撞桥事故带来的重大损失，桥梁设计工程师对已修建好的桥梁考虑了采用被动防护装置（缓冲装置）和保护系统。通过预防或改变船只冲击荷载的方向来减少对桥墩的冲击荷载，将其破坏程度减到最小，同时也减小船舶和防撞设施的破坏损失。世界上已投入使用的桥墩防护装置种类繁多，各具特点。

2、实验原理：

将两个FRP内衬柱壳水平重叠放置在地面上，将内衬柱壳一端固定，另一端缓慢升高直到重叠在上方的内衬柱壳滑动，停止升高内衬柱壳。通过测定内衬柱壳摩擦面与原水平面的夹角测定构件的材料摩擦系数。

3、实验设备：

（1）直尺（精度：1mm）

（2）竖直升高仪（量程：1m）

（3）其他辅助实验设备

4、实验方法：

FRP防撞浮箱模型结构材料摩擦系数试验，将两个内衬柱壳试件竖向重叠放置于水平地面上，固定下层柱壳试件的一端，然后使用竖直升高仪匀速缓慢提升试件的另一端，直至上层柱壳试件产生滑动，并记录上层柱壳试件产生滑动时下层柱壳试件提升的高度。因两柱壳试件接触面的接触形式有如下三种：两光滑面相接触、一光滑面与一接缝面相接触、两接缝面相接触，故柱壳构件材料摩擦系数试验分别对这三种接触形式进行试验检测。

表1 动摩擦因数

图1 浮箱模型结构柱壳构件材料摩擦系数试验方式

图2 动摩擦数值

5、实验结论

由表中试验结果知，FRP浮箱模型结构柱壳构件材料摩擦系数，根据箱壳构件由人工手糊工艺成型，故需要进行多次试验，再取加权平均数得到FRP防撞浮箱的动摩擦因数为0.323。动摩擦因数的值对于FRP防撞浮箱的效能效果具有非常重要的意义，测出动摩擦因数就可以更加了解FRP材料的力学属性。

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