分段计算曲线预应力筋的理论伸长值.docVIP

分段计算曲线预应力筋的理论伸长值 吴淑珍1 熊道红2 王 鹏3 （1 江西省抚州市公路局 抚州 344000） （2 江西交通工程监理公司 南昌 330008） （3景婺黄（常）高速公路建设项目办公室 景德镇 333000） 摘 要：本文通过以20m预应力空心板的钢绞线的理论伸长值的计算为例，详细介绍了预应力筋在呈曲线分布时理论伸长值的分段计算方法，并通过与不分段计算理论伸长值的比较，得出了预应力筋在呈曲线分布时理论伸长值分段计算的重要性。 关键词：桥梁工程；曲线预应力筋；理论伸长值；分段计算；比较 0 前 言 在桥梁工程的预应力施工过程中，关键是要做好预应力筋的张拉力控制，预应力筋的张拉力控制一般采用“双控”的方法，即采用预应力筋的张拉控制应力乘以预应力筋的截面积得到张拉控制力F，再根据千斤顶校验公式求出相应的压力表读数P，进行张拉的实测预应力筋伸长值进行校验，当设计无规定时，实测伸长值和理论伸长值的差值应控制在6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉；当实测伸长值在无人员误差的情况下，就显示了预应力筋理论伸长值的重要性，因此应对预应力的理论伸长值进行准确的计算，才能确保预应力筋的实测伸长值和理论伸长值的差值在规范规定的范围之内； 下面就以某桥的20m预应力空心板的钢绞线理论伸长值的计算为例，详细介绍预应力筋呈曲线分布时理论伸长值的分段计算方法。 1 预应力设计条件 1.1 预应力钢绞线 预应力钢绞线应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224—1995）的相关规定，其抗拉强度标准值fpk=1570MPa，张拉控制应力δk=1125MPa,钢绞线公称直径为φ15.24mm，公称面积为139.9mm2； 1.2 锚具 采用15—7型XM群锚体系； 1.3 施加预应力条件 混凝土强度（砼设计强度为C40）达到90%标准强度后方可进行预应力钢束张拉，要求进行超张拉，预应力钢束张拉采用双控施工，张拉工序为：0→初始应力（0.1δk）-从张拉端至计算截面的孔道长度（单位为m），其数据为1.108m； θ-从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹 角之和（单位为rad），B截面处于初始角，故其数据为0rad； k-孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，查《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041）附表G-8，施工中孔道成型采用金属波纹管，故其数据为0.0015； μ-预应力筋与孔道的摩擦系数，数据采用以孔道成型和预应力筋有关，查《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041）附表G-8，故其数据为0.225（采用表格要求的中值）。 (3)圆曲线中点C截面的张拉力PPC为： 式中：P-意义和采用数据同上； x-意义同上，其数据为2.3295m； θ-意义同上，B截面处于曲线中点，故其数据为（π/180）×7=0.122173(rad)； k、μ-意义和采用数据同上。 (4)圆曲线终点D截面的张拉力PPD为： 式中：P-意义和采用数据同上； x-意义同上，其数据为3.551m； θ-意义同上，D截面处于曲线终点，故其数据为（π/180）×14=0.244346(rad)； k、μ—意义和采用数据同上。 (5)空心板中线点E截面的张拉力PPE为： 式中：P-意义和采用数据同上； x-意义同上，其数据为9.857m； θ-意义同上，E截面处于板中线点，其截面的切线与张拉端仍呈14°角，故其数据仍为0.244346rad； k、μ-意义和采用数据同上。 2.2 遇计算预应力筋的理论伸长值 计算预应力筋的理论伸长值（仍以N1钢绞线计算为例），采用《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041）的（12.8.3-1）ΔL=（6.71+7.34+7.23+36.98））—意义和采用数据同上。 同理N2钢绞线不分段计算的理论伸长值为118.73mm； 2、从以上整个的计算过程可以得出：第一，分段进行计算的预应力筋的理论伸长值要比不分段（按直线长度）计算的理论伸长值要小；第二，预应力筋设计呈曲线分布时弧度越大，曲线长度越长，理论伸长值与之成反比。为便于比较，分段计算与不分段计算的比较见表1，曲线弧度和长度的比较见表2； 表1 理论伸长值(mm) 分段 不分段 差值 N1 116.52 119.42 2.90 N2 117.80 118.73 0.93 表2 曲线弧度(°) 曲线 段长度(mm) 曲线段理论伸长值(mm) 伸长率 (mm/m) N1 14 2443 14.57 5.96 N2 2.5 1309 7.90 6.04 3、通过以上数据比较还表明：当实测伸长值小于分段计算的理论伸长值且其差值在6%的范围内时，但其与不分段计算的理论伸长值的差值就有可能超过6%（此情况在实际施工中较