了解分段计算曲线预应力筋的理论伸长值

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1、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

2、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

3、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）→0.2δk→1.05δk(持

4、荷2分钟)→δk锚固，即相应的张拉力为：0→110.17KN→220.34KN→1156.80KN→1101.71KN，预应力施工过程中最大张拉力为1156.80KN；1.4预应力钢绞线构造图如图1所示，设计共四组钢绞线，每组7根，上部两组编号为N1，下部两组编号为N2；图1预应力钢绞线构造图1.5分段计算钢绞线理论伸长值为便于分段计算钢绞线的理论伸长值，分别以钢绞线锚固端（A点）、钢绞线圆曲线起始点（B点）、圆曲线中点（C点）、圆曲线终点（D点）和空心板中线点（E点）进行分段。2理论伸长值的分段计算2.1计算预应力筋各计算截面的张拉力计算预应

5、力筋各计算截面的张拉力（以N1钢绞线计算为例），采用《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）附录G-8中的相关公式进行计算，计算过程如下：(1)锚固端（即张拉端）A截面的张拉力PPA为：PPA=1156800（N）(2)圆曲线起始点B截面的张拉力PPB为：式中：P-预应力筋张拉端的张拉力（单位N），其数据为1156.80×1000（N）；x-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

6、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

7、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》（JTJ04

8、1）的（12.8.3-1）公式进行计算，计算过程如下：(1)预应力筋AB段的理论伸长值ΔLAB为：式中：PP-预应力筋的平均张拉力（单位为N），其数据