基于长期监测的桥梁支座滑移研究

代 少 敏

(广东华路交通科技有限公司，广东 广州 510420)

基于长期监测的桥梁支座滑移研究

代 少 敏

(广东华路交通科技有限公司，广东 广州 510420)

针对支座滑移异常情况，采用位移计对桥梁过渡墩支座进行了滑移监测，并利用有限元软件进行了模拟计算，通过对监测结果与理论计算值进行对比，探讨了支座滑移状况及原因，分析了支座滑移受阻对结构可能产生的影响，并提出了相应的养护措施。

桥梁工程，支座，长期监测

桥梁支座是桥梁结构的重要组成部分，对于大跨度桥梁尤为重要。支座滑移量偏大，严重时可能导致支座失效及梁体滑移、墩柱倾斜开裂等，对桥梁的使用寿命和结构安全存在影响。

针对九江大桥主桥过渡墩支座滑移异常情况，采用布设位移计的方法对桥梁支座滑移进行长期跟踪监测，建立桥梁有限元模型，模拟温度升降条件下梁端位移情况，通过对监测结果与理论计算值进行对比，分析支座滑移状况及原因，为支座的养护决策提供依据，确保桥梁安全运营。

1 概述

九江大桥主桥上部结构为(50+100+160+160+100+50)m变截面连续箱梁，与其相邻的北主桥采用(40+3×50)m等截面连续刚构，南主桥采用(10×50+40)m等截面顶推连续箱梁结构。

九江大桥南、北主桥以及主桥上部结构和跨径信息见表1，立面图如图1所示。

表1 九江大桥主桥跨径信息表

九江大桥箱梁支座均采用盆式橡胶支座，有双向活动支座、单向活动支座和固定支座等3种，其中活动支座顺桥向位移设计值限值为±100 mm。该桥过渡墩于2010年10月进行了墩顶截面增大及支座更换处理。

2 支座滑移监测

为了解支座更换后的工作状况，掌握支座滑移规律，并为桥梁支座的养护决策提供依据，自2011年起对过渡墩支座进行滑移监测。限于篇幅，本文以左幅桥为例。

支座滑移监测主要是在支座附近布置振弦式位移计，通过其测量支座附近梁体与桥墩的相对位移，进而得出支座与梁体的相对滑移。

监测频率为一年两次，分别选择当地气温相对较高和较低的时间，一般为7月～8月和11月～12月，实际监测过程中，可以根据现场情况进行相应调整。 2011年9月～2014年7月共进行了7次监测，监测历程表见表2。

表2 支座滑移监测历程表

各期支座监测结果见表3。表中支座滑移量均为上一期的相对值，其中负值表示梁体缩短，正值表示梁体伸长。

表3 支座滑移监测结果 mm

从表3数据来看，主要有以下几点：

1)总体上，监测结果基本符合梁体随温度升降而伸缩的变化规律。

2)主桥20号墩支座各期相对滑移量很小，考虑测量仪器误差，该支座未出现相对滑移，而北主桥20号墩支座相对滑移量值偏大。

3)南主桥26号墩支座各期相对滑移量均偏大。

3 基于滑移监测和有限元模型的原因分析

应用有限元软件建立主桥的有限元模型，经计算分析得出该桥整体升降温时梁端的水平位移理论值。以第7期数据为例，20号墩顶支座滑移理论值与实测值对比见图2。

结合表3数据来看，主桥20号墩支座未出现相对滑移，当温度上升时，桥墩会与主桥箱梁一起变形，从而导致北主桥该墩支座相对滑移量远大于理论值。支座滑移受阻的主要原因为支座压力偏大或支座安装时调平块放置不当造成。

主桥20号墩支座滑移受阻对桥梁结构会产生影响：

1)主桥箱梁与20号墩水平向类似刚接，桥墩需适应箱梁受温度影响而产生的纵向变形，即桥墩受箱梁伸缩影响而呈现纵向水平方向来回摆动，从而使得桥墩承受附加内力处于不利状态，温差越大，桥墩变形也会越大。

2)由于主桥20号墩支座不能滑移，主桥箱梁会产生附加内力，对主梁受力也不利。

3)由于20号墩与主桥箱梁一起变形，导致北主桥在20号墩上的支座滑移量偏大，从而对该支座正常工作状态产生不利。

主桥26号墩顶支座压力也偏大，但该墩支座较20号墩支座状况好，对桥梁结构产生的影响相比20号墩支座小。

4 结论及对策

采用位移计对过渡墩支座进行滑移监测，利用有限元软件建立桥梁有限元模型，通过对监测结果与理论计算值进行对比，探讨支座滑移状况及原因，并分析支座滑移受阻对结构可能产生的影响。

通过数据分析该桥共有2个支座滑移受阻，其中主桥20号墩支座完全受阻，支座滑移受阻的主要原因为支座压力偏大或支座安装时调平块放置不当造成。支座滑移受阻会对桥墩及梁体产生不利影响，并导致该桥墩另一支座滑移过大。

针对支座滑移情况，建议采取的养护措施有：

1)对支座滑移异常的桥墩进行倾斜监测，并加强对桥墩的检查，防止相关病害出现。

2)继续对支座滑移情况进行监测，并加强对桥梁的检查，及时掌握支座滑移动态。

3)做好对支座的日常养护，为确保桥梁结构安全，应适时对异常支座进行更换处理。

[1] 姚玲森.桥梁工程[M].北京：人民交通出版社，1985.

[2] 夏 娟，奚 勇，刘洪涛.桥梁支座典型病害分析及对策[J].华东公路，2008(3)：32-34.

[3] 李爱武.桥梁支座病害成因及防治[J].山西建筑，2011，37(13)：183-184.

Study of bridge bearings slip based on the long-term monitoring

Dai Shaomin

(GuangdongHualuTransportTechnologyCo.,Ltd,Guangzhou510420,China)

Aiming at the displacement anomalies of the bearing, displacement meters are used for monitoring of the bearings on the transition piers of the bridge. The simulation analysis is carried out by using the finite element software. Through the comparison of monitoring results and theoretical calculation value, the situations and reasons are explored. The possible influence of the bridge structure is analyzed. Finally, some corresponding curing measures are put forward.

bridge engineering, bearing, long-term monitoring

2015-01-12

代少敏(1984- )，男，工程师

1009-6825(2015)09-0184-02

U445.71

A