淺談鐵路T梁后張法預(yù)應(yīng)力筋理論伸長值與實(shí)際伸長值計(jì)算11

1、淺談鐵路T梁后張法預(yù)應(yīng)力筋理論伸長值與實(shí)際伸長值計(jì)算摘要：通過中鐵二十五局集團(tuán)廣州鐵路工程有限公司廣州制梁場鐵路T梁生產(chǎn)實(shí)踐，對后張法預(yù)應(yīng)力筋理論伸長值及實(shí)際伸長值計(jì)算方法進(jìn)行探討，為鐵路T梁生產(chǎn)提供經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞：鐵路T梁 后張法 伸長值 計(jì)算目前，鐵路建設(shè)正處于高峰期，制梁場的發(fā)展也如雨后春筍，其中預(yù)應(yīng)力筋理論伸長值及實(shí)際伸長值的計(jì)算一直困擾著新生制梁場，因此，通過現(xiàn)場實(shí)踐，對鐵路T梁后張法預(yù)應(yīng)力筋理論伸長值及實(shí)際伸長值計(jì)算方法進(jìn)行探討，為鐵路T梁制梁場提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。一、理論伸長值計(jì)算（一）理論伸長值計(jì)算公式理論伸長值精確計(jì)算公式：理論伸長值簡化計(jì)算公式：P預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉端的張拉力，N；L從

2、張拉端到計(jì)算截面的孔道長度，m；從張拉端到計(jì)算截面曲線孔道部分切 線的夾角之和，rad；K孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，由制梁場實(shí)際試驗(yàn)所得；預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁的摩擦系數(shù)，由制梁場實(shí)際試驗(yàn)所得；Eg預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量，MPa；Ay預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積，mm2對由多曲線段或直線段組成的曲線筋張拉伸長量必須分段計(jì)算，然后疊加，在計(jì)算時(shí)將每段兩端扣除孔道的摩阻損失后的拉力求出，然后再按精確法或簡化法計(jì)算每段的張拉伸長值。采用精確計(jì)算法或簡化計(jì)算法相比，計(jì)算結(jié)果差值很小，在一般情況下用簡化計(jì)算法或滿足要求。（二）舉例1計(jì)算參數(shù)以通橋（2005）2101時(shí)速160公里客貨共線鐵路預(yù)制后張法簡支T梁32

3、m曲線邊梁N7束為計(jì)算例子，根據(jù)中鐵二十五局集團(tuán)廣州鐵路工程有限公司廣州制梁場管道摩阻、喇叭口及錨口摩阻試驗(yàn)所得的實(shí)際數(shù)值，管道偏差系數(shù)k=0.00083，管道摩擦系數(shù)=0.52，N7鋼束采用7-75鋼絞線，Ay=140*7=980mm2，Eg=195GPa（此處按鋼絞線理論彈性模量計(jì)算，實(shí)際計(jì)算時(shí)以鋼絞線試驗(yàn)的實(shí)際彈性模量計(jì)算），根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，7孔錨口及喇叭口摩阻損失為7.7%。由設(shè)計(jì)院根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)調(diào)整后的錨外張拉力為1312.4kN，孔道長度如圖1所示：圖1圖2其中錨外鋼絞線計(jì)算長度AB段包括工作錨、限位板、傳力筒（又稱引申筒，為觀察張拉過程中是否滑絲斷絲）、千斤頂、工具錨的總長度，根

4、據(jù)現(xiàn)場實(shí)際計(jì)算，計(jì)算長度時(shí)，注意扣除各構(gòu)件接觸面的槽深。本例根據(jù)實(shí)際測得的長度為665mm，如圖2所示。2計(jì)算過程（1）采用精確計(jì)算公式計(jì)算1）AB段AB段可近似認(rèn)為張拉力沒有損失，即可直接用錨外張拉力根據(jù)線性方程計(jì)算2）BC段B處由于喇叭口及錨口摩阻，錨下張拉力P=P*（1-7.7%）=1211.3kN3）CD段C處的張拉力為：4）DE段D處的張拉力為：即鋼絞線一端伸長值N1束理論伸長值（2）采用簡化計(jì)算公式計(jì)算1）AB段AB段計(jì)算與上同，此處不再計(jì)算2）BC段B處由于喇叭口及錨口摩阻，錨下張拉力P=P*（1-7.7%）=1211.3kN3）CD段C處的張拉力為：4）DE段D處的張拉力為：即

5、鋼絞線一端伸長值N1束理論伸長值（3）采用兩種計(jì)算方法得出的結(jié)果相差不超過0.1%，因此，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可直接采用簡化計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。二、實(shí)際伸長值計(jì)算（一）實(shí)際伸長值計(jì)算公式K=油缸K +夾片K 油缸初 夾片初其中：K兩端工具錨之間的鋼絞線在P=P控P初荷載作用下的伸長值（包含千斤頂內(nèi)鋼絞線伸長）。油缸K張拉控制荷載下，油缸伸出長度。夾片K張拉控制荷載下，工具錨夾片外露長度。油缸初張拉初始荷載下，油缸伸出長度。夾片初張拉初始荷載下，工具錨夾片外露長度。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，鐵路T梁分兩階段張拉，在初始荷載的選擇上，常見的公式有3種情況，一種以10%控制張拉力作為初始點(diǎn)，然后用K除以0.9得出總的伸

6、長值；一種以20%控制張拉力作為初始點(diǎn)，然后用K除以0.8得出總的伸長值；還有一種是以10%控制張拉力作為初始點(diǎn)，20%控制張拉力作為中間測量點(diǎn)，然后用K加上20%控制張拉力與10%控制張拉力伸長值之差得出總的伸長值。TBT3043-2005預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋簡支T梁技術(shù)條件中沒有明確要求，但在鐵科技函2004120號(hào)客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件中寫明“實(shí)測伸長值宜以20張拉力作為測量的初始點(diǎn)”即采用的第二種情況。中鐵二十五局集團(tuán)廣州鐵路工程有限公司廣州制梁場在實(shí)踐過程當(dāng)中，通過對三種方法進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)，也得出第二種情況較接近理論伸長值。注意在計(jì)算過程當(dāng)中，兩階段張拉時(shí)，初張

7、拉的初始應(yīng)力也應(yīng)該以終張拉控制應(yīng)力的20%作為測量初始點(diǎn)。（二）舉例1計(jì)算參數(shù)仍以通橋（2005）2101時(shí)速160公里客貨共線鐵路預(yù)制后張法簡支T梁32m曲線邊梁作為例子，其中N2束分兩階段張拉，初張拉時(shí)張拉力為1354.1kN，終張拉時(shí)控制張拉力為2437.3kN。N1束一次張拉到位，終張拉時(shí)控制張拉力為2437.3kN。如有一次初張拉時(shí)N2束在初始荷載（20%終張拉控制張拉力，即2437.3*20%=487.46kN）時(shí)，兩端千斤頂?shù)挠透咨斐鲩L度油缸初分別為27mm及30mm，工具夾片外露長度夾片初分別為15mm及15mm，張拉至初張拉張拉力時(shí)，兩端千斤頂?shù)挠透咨斐鲩L度油缸K分別為61m

8、m及70mm，工具夾片外露長度夾片K分別為13mm及11mm。終張拉時(shí)，N2束直接張拉至初張拉張拉力（初張拉張拉力即為終張拉時(shí)的初始張拉力，即1354.1kN），此時(shí)，兩端千斤頂?shù)挠透咨斐鲩L度油缸初分別為28mm及32mm，工具夾片外露長度夾片初分別為12mm及12mm，張拉至終張拉控制張拉力時(shí)，兩端千斤頂?shù)挠透咨斐鲩L度油缸K分別為71mm及77mm，工具夾片外露長度夾片K分別為10mm及11mm。N1束在終張拉時(shí)，先張拉至初始荷載（仍為20%終張拉控制張拉力，即2437.3*20%=487.46kN），此時(shí)，兩端千斤頂?shù)挠透咨斐鲩L度油缸初分別為33mm及42.2mm，工具夾片外露長度夾片初分

9、別為13mm及13mm，張拉至終張拉控制張拉力時(shí)，兩端千斤頂?shù)挠透咨斐鲩L度油缸K分別為120mm及117mm，工具夾片外露長度夾片K分別為10mm及11mm。2計(jì)算過程（1）N2束初張拉實(shí)際伸長值計(jì)算K1=油缸K +夾片K 油缸初 夾片初=61+13-27-15=32mmK2=油缸K +夾片K 油缸初 夾片初=70+11-30-15=36mm因?yàn)?87.46/1354.1=0.36所以實(shí)際伸長值：L1=32/(1-0.36)=50.0mmL2=36/(1-0.36)=56.3mmL=L1+L2=50+56=106.3mm（2）N2束終張拉實(shí)際伸長值計(jì)算K1=油缸K +夾片K 油缸初 夾片初=71+10-28-12=41mmK2=油缸K +夾片K 油缸初 夾片初=77+11-32-12=44mm所以實(shí)際伸長值：L1=K1 +K1=41+50=91.0mmL2=K2 +K2=44+56.3=100.3mmL=L1+L2=91+100.3=191.3mm（3）N1束終張拉實(shí)際伸長值計(jì)算K1=油缸K +夾片K 油缸初 夾片初=120+10-33-13=84mmK2=油缸K +夾片K 油缸初 夾片初=117+11-42.2-13=72.8mmL1=84/(1-0.2)=105mmL2=72.8/(1-0