淺談溫度對懸索橋線形變化的分析

程竹

【摘要】本文簡要分析了溫度對懸索橋主塔、主纜、主纜線形變化的影響。

【關鍵詞】懸索橋；溫度；變形

1 前言

隨著懸索橋在大跨徑橋梁中的應用，使其在城市、高速路中得以跨越峽谷、河流等天然屏障。然而橋梁投入使用后，溫度對橋梁的影響越來越受到設計、施工及運營階段保養與維修人員的重視。所以通過橋梁歷年變形觀測的數據對橋梁隨溫度變化的分析已成為橋梁工程的一個重要的課題。

2 工程概況

重慶鵝公巖長江大橋主橋系重慶城區東西快速干道上的一座特大橋。

大橋主橋為三跨連續全焊加勁鋼箱梁懸索橋，主橋全長1022m，主跨600m，東西邊跨各211m，主跨中心橋面標高258.18m，主塔高163.48m，主纜的東錨碇為隧道錨，西錨碇為預應力鋼筋混凝土重力式錨。

2 橋梁變形分析

從2002年12月開始變形觀測首期測量后，鵝公巖大橋每年均進行了冬、夏兩期變形觀測，2011年開始每年在冬季進行一次變形觀測。

變形觀測中，平面基準點按三等GPS網精度要求施測，高程基準點按二等水準精度要求施測。

2.1 主塔變位

各觀測周期主塔沿橋縱向累積偏移實測情況見圖6.1-1、表6.1-2。

結果顯示，主塔在縱向（橋軸線）向跨中方向偏移，兩塔趨勢偏移基本一致，隨溫度和季節波動，在波動中趨于穩定。由于溫度影響，夏季偏移量大于冬季偏移量，其值最大88.7mm，近三年來，兩主塔向跨中方向的偏移。

各觀測周期主塔沿橋橫向累積偏移實測情況見圖6.1-3、圖6.1-4。

從上圖可以看出夏季橫橋向偏移無異常，東塔橫向累計向上游偏移量較小，西塔上下游塔柱累計向上游偏移，最大為79.5mm，各期累積偏移值較大，冬季橫橋向偏移變化較小，西塔上下游塔柱累計向上游偏移，最大為76.6mm，各期累積偏移值較大，而相對上期變化值很小，只在首期觀測和第2期觀測之間出現突變，這種情況可能是起零值包含了較大誤差或錯誤所致。

2.2 主纜線形

中跨主纜撓度相對變化實測值見圖6.1-5、圖6.1-6，邊跨主纜撓度相對變化實測值見圖6.1-7、圖6.1-8。

結果顯示受溫濕度影響，主纜線形隨季節呈周期性變化，夏季向下撓，冬季向上撓，上下游的位移方向一致，屬正常范圍的變化。2011年以前各期相近條件下的觀測結果相近，經過13、14、15年測量結果可看出，跨中冬季撓度以2013年為分界點，13年以前的各年接近，13年以后2年數據相近，說明測點在13年有變化。初步判斷為13年觀察時溫度跟各年觀察時低6℃至10℃。

2.3 主梁撓度變形

主梁撓度觀測點中30、東2、西10觀測結果見圖6.1-12、圖6.1-13。

由圖中數據可見，夏季主梁東2、西10撓度觀測變化量較小，發展穩定。主梁跨中撓度較大，上下有發展趨勢一致，撓度變化無異常。觀測結果表明，各特征點冬季撓度變化，主塔位置2013年以前撓度變化穩定。

4 結束語

根據各期觀測數據對比，本橋纜索、主塔、錨碇、主梁的變形符合一定規律，變形量均在一定范圍，且隨著橋梁的運營逐漸趨于穩定。