后张法预应力钢绞线理论伸长量分段汇总计算实例与应用
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇后张法预应力钢绞线理论伸长量分段汇总计算实例与应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：本文以具有实用代表性的转体施工中空间曲线箱型梁桥（单箱三室）斜腹板内曲线预应力钢绞线为例，系统的介绍了在考虑平弯时纵向预应力筋伸长量的分段计算方法，把复杂的空间曲线分解，运用excel表格对其逐段计算，最后汇总计算得到总的伸长量，在改进和完善后张法中预应力筋理论伸长值得同时，并经过与不分段而计算得到的理论伸长量和模型计算得到的理论伸长量作对比，得出了空间曲线预应力钢绞线分段计算的重要性，为工程施工提供了重要依据。
关键词：后张法 预应力钢绞线 曲线分解 伸长值
目前，随着现代桥梁施工技术的飞速发展，采用后张法施工工艺在对大跨径预应力钢筋砼梁桥的施工越来越普遍，而对于预应力钢绞线的伸长量的计算显得尤为重要。预应力钢绞线的理论伸长量计算公式在《公路桥涵施工技术规范》（ ）（以下简称桥涵规范）已给出，但在具体施工中，由于公式本身没有给出具体情况下的详细的说明，会出现施工套用不当的现象，进而影响预应力钢绞线的伸长量的有效控制。另外，在桥涵规范计算中因孔道局部的偏差对摩擦系数的影响忽略不计，这就使得在现场施工中由于纵向预应力钢绞线直线段较长或波纹管定位不是较精确的情况下，计算出来的伸长量与实际张拉伸长量差距较大，因此对空间的曲线预应力钢绞线的伸长量的分段精确计算显得尤为重要。而本文则采用了“双控”的方法对空间预应力钢绞线的理论伸长值做了分段精确计算并与不分段和软件分析计算数据作对比。
下面以某一满堂支架施工（悬臂 ）转体桥的曲线预应力钢绞线的理论伸长量的计算为例，重点介绍预应力钢绞线在考虑竖弯和平弯时，伸长量的分段计算方法：
一、钢材设计标准
1.预应力钢筋
采用符合《预应力混凝土用钢绞线》（G B / T 5224 C 2003）标准的高强度低松弛钢绞线，公称直径为 ，参考面积为 ，参考质量为 ，抗拉强度标准值 =1860MPA，锚下张拉控制应力 ，弹性模量 .
2.锚具： 型
3.预应力施加条件
钢束张拉时混凝土龄期不小于 天，实际强度（ 混凝土）不小于设计强度的 ，张拉顺序： 初应力 （持荷 锚固）。
4.计算方法
二、分段概要
1.把设计图纸中空间连续曲线预应力钢绞线（竖弯）按直线段和曲线段分为相互独立的线段，然后计算其相应直线段与曲线段的弧长、半径，运用公式 （式中： ―竖曲线偏角， ―竖曲线弧长， ―竖曲线半径，）计算竖曲线偏角。
2.同1把钢绞线的平弯分段，计算其平曲线偏角
（式中： ―平曲线偏角， ―平曲线弧长， ―平曲线半径，）
3.运用公式计算曲线空间包角
三、计算公式选取与定义
1.竖曲线与平曲线的分段长度示例
为了使计算说明更详细这里给出本作者做的施工实例
图（1）图示单位：
分段原则：不管竖弯曲线还是平弯曲线依照空间立体分布原则只要遇到曲线段部分则要分段，但曲线段部分依照平弯曲线数值优先原则计算，关于证明请参考本文的引用文献，此处不再具体给出证明。
如上图要计算曲线预应力钢筋伸长量要分五段，具体如下：
竖弯曲线：AB 弧BC 弧CD 弧DE EF
平弯曲线： 弧
第一段：按空间几何原则
第二段：
第三段： 由 图输入 快捷键可查出
第四段：
第五段：
2.管道偏差系数k和摩阻系数μ
按设计图纸数据此时取值为：
3.竖曲线偏角 、平曲线偏角 和空间包角 计算
第一段：由图（1）可知
第二段：
第三段：
…..其余以此类推。
4.每段的起点力、终点力和平均张拉力计算
由桥涵规范附录 中的公式计算：
式中： ――预应力筋的张拉力
――预应力筋张拉端的张拉力
――从张拉端至计算截面的孔道长度（ ）
――从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和
同上定义
第一段：
平均张拉力
…..其余以此类推
5.每段钢绞线伸长量计算
根据桥涵规范公式：
式中： ―预应力钢筋平均张拉力
―预应力钢筋的长度（ ）
―预应力钢筋的截面面积（ ）
―预应力钢筋的弹性模量（ ）
第一段：
…..其余以此类推。
计算过程与表格用 excel 汇总如下：
为了更加使本行文有说服力，另增加了顶板与底板的典型钢束的计算，方法与上述腹板雷同，
6.不分段伸长量计算
综合 5和 6中公式计算不分段钢绞线的伸长量如下表格
三、计算结果比较
通过分段、不分段、实测值和模型计算钢绞线的伸长量与规范做比较，表格如下；
模型如下：
图示为迈达斯2010 （MIDAS/Civil 2010）软件所建模
四、结论
由3中表格我们可以得到很好的分析。由桥涵规范：钢束伸长量仅计算至锚下，实测伸长量与计算伸长量允许-6% ～6%的误差，而在不分段中举例钢绞线的伸长量均已超过规范。预应力技术在桥梁中起着重要作用，而实际施工中，由于施工方的投机取巧，采用不分段的省事方法计算预应力钢筋的伸长量，使得施工中张拉时出现超出规范的情况，由此本文对桥涵规范中预应力钢筋伸长量作了进一步拓展和完善，为今后桥梁施工中预应力钢筋张拉作出适用性推广。
参考文献：
[1]《公路桥涵施工技术规范》（J T J 041-2000）
[2]范立础《桥梁工程》[M].北京：人民交通出版社，2012-08-01
[3] 范立础.徐光辉.桥梁工程（上册）[M].北京：人民交通出版社，2001：325-325 } 33
[4]项海帆，姚玲森.高等桥梁结构理论「M].北京：人民交通出版社.2000.
[5] 张树仁等.钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理「MJ.北京：人民交通出版社，2004.
[6]刘志文，宋一凡.空间曲线预应力束摩阻损失参数「J].西安公路交通大学学报2001， 21（3）42-44.