浅谈温度对悬索桥线形变化的分析

程竹

【摘要】本文简要分析了温度对悬索桥主塔、主缆、主缆线形变化的影响。

【关键词】悬索桥；温度；变形

1 前言

随着悬索桥在大跨径桥梁中的应用，使其在城市、高速路中得以跨越峡谷、河流等天然屏障。然而桥梁投入使用后，温度对桥梁的影响越来越受到设计、施工及运营阶段保养与维修人员的重视。所以通过桥梁历年变形观测的数据对桥梁随温度变化的分析已成为桥梁工程的一个重要的课题。

2 工程概况

重庆鹅公岩长江大桥主桥系重庆城区东西快速干道上的一座特大桥。

大桥主桥为三跨连续全焊加劲钢箱梁悬索桥，主桥全长1022m，主跨600m，东西边跨各211m，主跨中心桥面标高258.18m，主塔高163.48m，主缆的东锚碇为隧道锚，西锚碇为预应力钢筋混凝土重力式锚。

2 桥梁变形分析

从2002年12月开始变形观测首期测量后，鹅公岩大桥每年均进行了冬、夏两期变形观测，2011年开始每年在冬季进行一次变形观测。

变形观测中，平面基准点按三等GPS网精度要求施测，高程基准点按二等水准精度要求施测。

2.1 主塔变位

各观测周期主塔沿桥纵向累积偏移实测情况见图6.1-1、表6.1-2。

结果显示，主塔在纵向（桥轴线）向跨中方向偏移，两塔趋势偏移基本一致，随温度和季节波动，在波动中趋于稳定。由于温度影响，夏季偏移量大于冬季偏移量，其值最大88.7mm，近三年来，两主塔向跨中方向的偏移。

各观测周期主塔沿桥横向累积偏移实测情况见图6.1-3、图6.1-4。

从上图可以看出夏季横桥向偏移无异常，东塔横向累计向上游偏移量较小，西塔上下游塔柱累计向上游偏移，最大为79.5mm，各期累积偏移值较大，冬季横桥向偏移变化较小，西塔上下游塔柱累计向上游偏移，最大为76.6mm，各期累积偏移值较大，而相对上期变化值很小，只在首期观测和第2期观测之间出现突变，这种情况可能是起零值包含了較大误差或错误所致。

2.2 主缆线形

中跨主缆挠度相对变化实测值见图6.1-5、图6.1-6，边跨主缆挠度相对变化实测值见图6.1-7、图6.1-8。

结果显示受温湿度影响，主缆线形随季节呈周期性变化，夏季向下挠，冬季向上挠，上下游的位移方向一致，属正常范围的变化。2011年以前各期相近条件下的观测结果相近，经过13、14、15年测量结果可看出，跨中冬季挠度以2013年为分界点，13年以前的各年接近，13年以后2年数据相近，说明测点在13年有变化。初步判断为13年观察时温度跟各年观察时低6℃至10℃。

2.3 主梁挠度变形

主梁挠度观测点中30、东2、西10观测结果见图6.1-12、图6.1-13。

由图中数据可见，夏季主梁东2、西10挠度观测变化量较小，发展稳定。主梁跨中挠度较大，上下有发展趋势一致，挠度变化无异常。观测结果表明，各特征点冬季挠度变化，主塔位置2013年以前挠度变化稳定。

4 结束语

根据各期观测数据对比，本桥缆索、主塔、锚碇、主梁的变形符合一定规律，变形量均在一定范围，且随着桥梁的运营逐渐趋于稳定。