（重慶交通大學(xué)）

FRP橋梁防撞浮箱內(nèi)襯柱殼動(dòng)摩擦系數(shù)試驗(yàn)分析

張宏杰

（重慶交通大學(xué)）

近幾年來隨著水上航運(yùn)業(yè)的快速發(fā)展和跨越繁忙航道上橋梁數(shù)量的迅速增多，國內(nèi)外橋梁船撞事故頻發(fā)，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人員傷亡以及環(huán)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(shè)計(jì)者和社會(huì)公眾的廣泛關(guān)注。本文以橋墩FRP防撞浮箱為主題，測量其動(dòng)摩擦系數(shù)，為更好地研究FRP防撞浮箱的效能效果提供理論依據(jù)。

橋墩 防撞 FRP浮箱 動(dòng)摩擦系數(shù)

1、引言

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

2、實(shí)驗(yàn)原理：

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

3、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：

（1）直尺（精度：1mm）

（2）豎直升高儀（量程：1m）

（3）其他輔助實(shí)驗(yàn)設(shè)備

4、實(shí)驗(yàn)方法：

FRP防撞浮箱模型結(jié)構(gòu)材料摩擦系數(shù)試驗(yàn)，將兩個(gè)內(nèi)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(chǎn)生滑動(dòng)，并記錄上層柱殼試件產(chǎn)生滑動(dòng)時(shí)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(gòu)件材料摩擦系數(shù)試驗(yàn)分別對(duì)這三種接觸形式進(jìn)行試驗(yàn)檢測。

表1 動(dòng)摩擦因數(shù)

圖1 浮箱模型結(jié)構(gòu)柱殼構(gòu)件材料摩擦系數(shù)試驗(yàn)方式

圖2 動(dòng)摩擦數(shù)值

5、實(shí)驗(yàn)結(jié)論

由表中試驗(yàn)結(jié)果知，F(xiàn)RP浮箱模型結(jié)構(gòu)柱殼構(gòu)件材料摩擦系數(shù)，根據(jù)箱殼構(gòu)件由人工手糊工藝成型，故需要進(jìn)行多次試驗(yàn)，再取加權(quán)平均數(shù)得到FRP防撞浮箱的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.323。動(dòng)摩擦因數(shù)的值對(duì)于FRP防撞浮箱的效能效果具有非常重要的意義，測出動(dòng)摩擦因數(shù)就可以更加了解FRP材料的力學(xué)屬性。

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