5后张法预应力绞线张拉伸长值计算方法.doc

后张法预应力钢绞线张拉伸长值计算方法 全永福 中铁十五局集团第一工程有限公司 摘要：结合韶山铁路跨线桥预应力连续箱梁后张法预应力钢绞线张拉伸长值的计算,对现行公路桥涵施工技术规范中预应力钢绞线理论伸长值计算方法进行了理解和补充,并对后张法预应力钢绞线两端张拉和单端张拉进行了示例计算,详细介绍了张拉时钢绞线实际伸长值的测量方法，为预应力钢绞线施工人员提供参考。 关键词：预应力钢绞线；伸长值；计算方法 随着预应力施工技术的日渐成熟，大跨度公路、铁路、市政桥梁上部构造越来越多地使用后张法预应力混凝土箱梁。后张法预应力钢绞线张拉采用应力控制，以钢绞线伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值应符合小于6%的要求。由于预应力钢绞线张拉是预应力混凝土工程的关键技术，对控制预应力混凝土工程质量和安全起着至关重要的作用，因此后张法预应力钢绞线张拉理论伸长值和实际伸长值的计算就显得尤为重要。 1 预应力钢绞线理论伸长值计算公式及说明 后张法预应力钢绞线在张拉过程中，主要受到以下两方面的因素影响：一是管道弯曲影响引起的摩擦力，二是管道偏差影响引起的摩擦力，导致钢绞线张拉时，锚下控制应力沿着管壁向梁跨中逐渐减小，因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的。 《公路桥规范》(JTJ 041-2000)中关于预应筋伸长值的计算按照以下公式：ΔL= Pp L/ApEp 公式（1）Pp=P（1- e-（kx+μθ））/（kx+μθ） 公式（）式中：ΔL—预应力筋的理论伸长值（mm）； 　　Pp—预应力筋平均张拉力（N）； 　　L—预应力筋的长度（mm）； 　　Ap—预应力筋的截面面积（mm2）； 　　Ep—预应力筋的弹性模量（ mm2）； 　　P—预应力筋张拉端张拉力（N）； 　　θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）； 　　x—从张拉端至计算截面的孔道长度（m）； 　　k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数； 　　μ—预应力筋与孔道壁之间的擦系数。Pp= P，即预应力的平均张拉力预应力筋张拉端张拉力0.75Rby×Ap代入公式（1）预应力的理论伸长值的理论伸长值伸长值将钢绞线分段计算，每分段的起点张拉力，即为前段的终点张拉力x等于L每段的终点力与起点力的关系如下式： 　　Pz=Pqe-(KX+μθ)3） 　　Pz—分段终点力（N） 　　Pq—分段的起点力（N） 张拉端张拉力Pq=P，其他各段的起终点力可以3）从张拉端开始进行计算。θ，θ为各曲线段的切线夹角和θ等于该圆曲线的圆心角。当圆曲线段两端直线段一段在水平方向另一端不在水平方向时，夹角θ等于不在水平方向的直线段与水平方向的夹角。 2 钢绞线理论伸长值计算示例 下面以现浇箱梁钢绞线的伸长计算为例，进一步说明伸长量的计算方法。 Rby=1860Mpa，单根截面面积面积A弹性模量E×105Mpa，张拉控制应力为0.75Rby =1395Mpa，张拉力P=1395×140×12=2343.6KN。根据设计文件，预应力管道采用铁皮镀锌波纹管，管道摩阻系数μ管道偏差系数k纵向预应力钢绞线N1、N2、N3、N、N、N采用端张拉，横向预应力钢绞线N1、N2采用单端张拉。纵向预应力钢绞线N横向预应力钢绞线N1钢绞线理论伸长值。　　　　点号 A B C D E F G x(cm) 15 80.2 153.3 4495.0 8836.7 8909.8 8975.0 坐标y(cm) 24.5 16.5 12 12 12 16.5 24.5 夹角θ 0 0 0.122 0 0 0.122 0 圆弧半径R(cm) —— —— 600 —— —— 600 —— 圆弧长L (cm) —— —— 73.2 —— —— 73.2 —— 　　N6钢绞线坐标及曲线要素表，N6钢绞线各段理论伸长值如下： AB段伸长值： P=0.75×1860×140×12=2343600N X=（0.802-0.15）/cos7°=0.657m θ=0 kx+μθ=0.0015×0.657+0.2×0=0.001 Pp=P（1- e-（kx+μθ））/（kx+μθ）=2343600×（1- e-0.001）/0.001=2342445N ΔL= Pp L/ApEp=2342445×0.657/（140×1.95×105）=4.7mm 同理可计算出BC段伸长值为5.2mm，CD段伸长值为292.8mm，DE段伸长值为292.8mm，EF段伸长值为5.2mm，FG段伸长值为4.7mm。于是N6钢绞线总伸长值为：4.7+5.2+292.8+292.8+5.2+4.7=303mm。由于N6钢绞线是对称布置，也可以只计算AB、BC、CD伸长值，然后相加再乘以2，即是N6钢绞