箱梁后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉伸長(zhǎng)值計(jì)算

30m箱梁后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉伸長(zhǎng)值計(jì)算一、工程概況二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式預(yù)應(yīng)力鋼束采用低松弛鋼絞線，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為Rby＝1860Mpa，錨下張拉控制力為Δk=0.75RbyMpa。三、后張法鋼絞線理論伸長(zhǎng)值計(jì)算后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線在張拉過(guò)程中，主要受到以下兩方面的因素影響：一是管道彎曲影響引起的摩擦力，二是管道偏差影響引起的摩擦力，導(dǎo)致鋼絞線張拉時(shí)，錨下控制應(yīng)力沿著管壁向梁跨中逐漸減小，因而每一段的鋼絞線的伸長(zhǎng)值也是不相同的?！豆窐蛄菏┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000)中關(guān)于預(yù)應(yīng)筋伸長(zhǎng)值的計(jì)算按照以下公式：（1）（2）式中：ΔL—各分段預(yù)應(yīng)力筋的理論伸長(zhǎng)值（mm）；Pp—各分段預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力，注意不等于各分段的起點(diǎn)力與終點(diǎn)力的平均值（N）；L—預(yù)應(yīng)力筋的分段長(zhǎng)度（mm）；Ap—預(yù)應(yīng)力筋的截面面積（mm2）；Ep—預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（Mpa）；P—預(yù)應(yīng)力筋張拉端的張拉力，將鋼絞線分段計(jì)算后，為每分段的起點(diǎn)張拉力，即為前段的終點(diǎn)張拉力（N）；θ—從張拉端至計(jì)算截面曲線孔道部分切線的夾角之和，分段后為每分段中各曲線段的切線夾角和（rad）；x—從張拉端至計(jì)算截面的孔道長(zhǎng)度，整個(gè)分段計(jì)算時(shí)x等于L（m）；k—孔道每束局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)（1/m），管道彎曲及直線部分全長(zhǎng)均應(yīng)考慮該影響；μ—預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的磨擦系數(shù)，只在管道彎曲部分考慮該系數(shù)的影響。從公式（1）可以看出，鋼絞線的彈性模量Ep是決定計(jì)算值的重要因素，它的取值是否正確，對(duì)計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值的影響較大。本工程Ep按1.95×105Mpa進(jìn)行計(jì)算。公式（2）中的k和μ是后張法鋼絞線伸長(zhǎng)量計(jì)算中的兩個(gè)重要的參數(shù)，這兩個(gè)值的的大小取決于多方面的因素。進(jìn)行分段計(jì)算時(shí)，靠近張拉端第一段的終點(diǎn)力即為第二段的起點(diǎn)力，每段的終點(diǎn)力與起點(diǎn)力的關(guān)系如下式：Pz=Pqe-(KX+μθ)（3）Pz—分段終點(diǎn)力（N）Pq—分段的起點(diǎn)力（N）θ、x、k、μ—意義同上其他各段的起終點(diǎn)力可以從張拉端開始進(jìn)行逐步的計(jì)算。中跨預(yù)制梁板鋼絞線N1的伸長(zhǎng)量計(jì)算如下：其中管道摩擦系數(shù)μ=0.25；管道偏差系數(shù)k=0.0015。ABCDABCDE跨徑中心線起彎點(diǎn)7.5度R=6000cm1、中跨梁鋼束N1中將其劃分為四段，每段長(zhǎng)度分別為：AB段為工作長(zhǎng)度，長(zhǎng)度0.7m；BC段為豎直段，長(zhǎng)度2.888m；CD段為圓弧段，長(zhǎng)度為7.85m；DE段為平直段，長(zhǎng)度為4.022m。各段張拉力以及伸長(zhǎng)量計(jì)算如下：①AB段：長(zhǎng)度L1=0.7m，兩端張拉應(yīng)力為P1=Fpk×0.75×n×A=1860×0.75×4×140=781200N△L1=P1×L1/（Ap×Ep）=781200×700/（140×4×1.95×105）=5.0mm②BC段：長(zhǎng)度L=2.888m，兩端平均張拉力為P2=P1B（1-e-（kx+u﹫）/（kx+μθ）=781200×（1-e-（0.0015×2.888+0.25×0））/（0.0015×2.888+0.25×0）=779510.4N△L2=P2×L2/（Ap×Ep）=779510.36×2888/（140×4×1.95×105）=20.6mm③CD段：長(zhǎng)度L3=2×R×π×θ/360=7.85m兩端平均張拉力為P3=P2C（1-e-（kx+u﹫）/（kx+μθ）其中P2C=779510.36×2-781200=777820.7NP3=777820.72×（1-e-（0.0015×7.85+0.25×0.131））/（0.0015×7.85+0.25×0.131）=762002.8N△L3=P3×L3/（Ap×Ep）=762002.8×7850/（140×4×1.95×105）=54.8mm④DE段：長(zhǎng)度L4=4.022m兩端平均張拉力為P4=P3D（1-e-（kx+u﹫）/（kx+μθ）其中P3D=762002.8×2-777820.7=746184.8NP4=743696.58×（1-e-（0.0015×4.022+0.25×0））/（0.0015×4.022+0.25×0）=743938.5N△L4=P4×L4/（Ap×Ep）=741457.72×4022/（140×4×1.95×105）=27.4mm△L總=（△L1+△L2+△L3+△L4）×2=（5+20.6+54.8+27.4）×2÷10=21.6cm2、邊跨梁鋼束N1中將其劃分為四段，每段長(zhǎng)度分別為：AB段為工作長(zhǎng)度，長(zhǎng)度0.7m；BC段為豎直段，長(zhǎng)度2.893m；CD段為圓弧段，長(zhǎng)度為7.85m；DE段為平直段，長(zhǎng)度為4.107m。各段張拉力以及伸長(zhǎng)量計(jì)算如下：AABCDE跨徑中心線起彎點(diǎn)7.5度R=6000cm①AB段：長(zhǎng)度L1=0.7m，兩端張拉應(yīng)力為P1=Fpk×0.75×n×A=1860×0.75×5×140=976500N△L1=P1×L1/（Ap×Ep）=976500×700/（140×5×1.95×105）=5.0mm②BC段：長(zhǎng)度L=2.893m，兩端平均張拉力為P2=P1B（1-e-（kx+uθ）/（kx+μθ）=976500×（1-e-（0.0015×2.893+0.25×0））/（0.0015×2.893+0.25×0）=974384.30N△L2=P2×L2/（Ap×Ep）=974384.30×2893/（140×5×1.95×105）=21.3mm③CD段：長(zhǎng)度L3=2×R×π×θ/360=7.85m兩端平均張拉力為P3=P2C（1-e-（kx+u﹫）/（kx+μθ）其中P2C=974384.30×2-976500=972268.6NP3=972268.6×（1-e-（0.0015×7.85+0.25×0.131））/（0.0015×7.85+0.25×0.131）=950941.18N△L3=P3×L3/（Ap×Ep）=950941.18×7850/（140×5×1.95×105）=54.7mm④DE段：長(zhǎng)度L4=4.107m兩端平均張拉力為P4=P3D（1-e-（kx+u﹫）/（kx+μθ）其中P3D=950941.18×2-972268.6=929613.76NP4=929613.76×（1-e-（0.0015×4.022+0.25×0））/（0.0015×4.022+0.25×0）=926756.19N△L4=P4×L4/（Ap×Ep）=926756.19×4107/（140×5×1.95×105）=27.9mm△L總=（△L1+△L2+△L3+△L4）×2=（5.0+21.3+54.7+27.9）×2÷10=21.8cm其他算法與上述相同，具體數(shù)據(jù)如下：?jiǎn)挝唬篶m中跨：N1N2N3N421.621.521.521.7邊跨：N1N2N3N421.821.621.521.8四、張拉千斤頂油表讀數(shù)計(jì)算根據(jù)校頂報(bào)告中的回歸曲線分別計(jì)算張拉應(yīng)力與油表讀數(shù)的數(shù)值。具體關(guān)系如下：張拉兩端控制應(yīng)力為δ=0.75fpk=1860×0.75=1395Mpa。鋼絞線截面面積為140mm2。根據(jù)千斤頂測(cè)試證書報(bào)告千斤頂（證書號(hào)2014CS1448）和千斤頂（證書號(hào)2014CS1449）的回歸曲線分別為Y=21.783x-6.672和Y=20.522x-2.8114，張拉時(shí)按張拉應(yīng)力的15%、30%、100%進(jìn)行兩端同時(shí)張拉。1、中跨預(yù)制梁：中跨：千斤頂編號(hào)鋼束回歸曲線參數(shù)控制應(yīng)力（KN）y=21.783x-6.762δ15%δ30%δ100%1448N1（4股）控制應(yīng)力（y）117.18234.36781.20油表讀數(shù)（x）5.6911.0736.17N2（4股）控制應(yīng)力（y）117.18234.36781.20油表讀數(shù)（x）5.6911.0736.17N3（4股）控制應(yīng)力（y）117.18234.36781.20油表讀數(shù)（x）5.6911.0736.17N4（5股）控制應(yīng)力（y）146.48292.95976.5油表讀數(shù)（x）7.0313.7545.14千斤頂編號(hào)鋼束回歸曲線參數(shù)控制應(yīng)力（KN）y=20.522x-2.8114δ15%δ30%δ100%1449N1（4股）控制應(yīng)力（y）117.18234.36781.20油表讀數(shù)（x）5.8511.5638.20N2（4股）控制應(yīng)力（y）117.18234.36781.20油表讀數(shù)（x）5.8511.5638.20N3（4股）控制應(yīng)力（y）117.18234.36781.20油表讀數(shù)（x）5.8511.5638.20N4（5股）控制應(yīng)力（y）146.48292.95976.5油表讀數(shù)（x）7.2714.4147.722、邊跨預(yù)制梁：邊跨：千斤頂編號(hào)鋼束回歸曲線參數(shù)控制應(yīng)力（KN）y=21.783x-6.762δ15%δ30%δ100%1448N1（5股）控制應(yīng)力（y）146.48292.95976.50油表讀數(shù)（x）7.0313.7645.14N2（5股）控制應(yīng)力（y）146.48292.95976.50油表讀數(shù)（x）7.0313.7645.14N3（5股）控制應(yīng)力（y）146.48292.95976.50油表讀數(shù)（x）7.0313.7645.14N4（4股）控制應(yīng)力（y）117.18234.36781.20油表讀數(shù)（x）5.6911.0736.17千斤頂編號(hào)鋼束回歸曲線參數(shù)控制應(yīng)力（KN）y=20.522x-2.8114δ15%δ30%δ100%1449N1（5股）控制應(yīng)力（y）146.4829