
重庆江北机场综合交通枢纽工程
城铁右线预应力锚索的理论伸长值计算
第一部分 计算依据
查《岩土锚杆(索)技术规程》CECS22-2005.得预应力钢筋的理论伸长值△l的计算公式(12.8.3-1):
△l=PpL/Ap Ep…………………………………………(1)
式中:△l——预应力钢筋的理论伸长值,mm。
L ——预应力钢筋的长度,m;
Ep——预应力钢筋的弹性模量,按照Ф15.24钢绞线使用说明1.95×105 MPa ;
Ap——预应力钢筋截面面积,按照Ф15.24钢绞线使用说明一根140 ㎜2;
Pp——预应力钢筋的平均张拉力,考虑预应力与管道摩擦,计算公式:
Pp=P·e-(kx+μθ)…………………………………(2)
式中:P——预应力钢筋张拉端的张拉力,N;
x——从张拉端至计算截面的孔道长度,单位:m;
μ——预应力钢筋与孔壁的摩擦系数,按照《桥涵》钢绞线与塑料波纹管取0.15;
θ——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和rad,此处取0。
k——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数,按照《桥涵》钢绞线取0.0015;
e——常数取2.7183。
第二部分 框架梁预应力锚索的理论伸长值计算
按照施工图纸《高边坡支护设计—右线边坡》CQT3-CJCZ-SS-JG-01设计要求,锚索张拉采用后张拉法,预应力筋采用Ф15.24的钢绞线,框架梁锚索如下图:
内梁钢绞线的理论伸长值
1、6Ф15.24:
张拉力为P=960KN,截面面积为Ap =140*6=840mm2,μ=0.15,k=0.0015,EP=1.95×105 MPa。
公式(2):Pp=P·e-(kx+μθ) =960×2.7183-(0.015x);
公式(1):△l=PpL/Ap Ep=960×2.7183-(0.015x) ×L/(840×1.95×105;
将上述系数带入公式(1)、(2)可计算出不同自由端长度钢绞线理论伸长值列入下表求出△l:
| 排数 | x(m) | L(m) | θ( rad) | kx+μθ | e-(kx+μθ) | PP(KN) | Ap (mm2) | EP (MPa) | △l (㎜) |
| A | B | C=B | D | E=0.0015*B+0.15*D | F= e-E | G=960*F | H | I | J=10*G*L/(H*I) |
| 1 | 22 | 22 | 0 | 0.033 | 0.968 | 928.888 | 840 | 1.95 | 124.8 |
| 2 | 20 | 20 | 0 | 0.03 | 0.970 | 931.674 | 840 | 1.95 | 113.8 |
| 3 | 18 | 18 | 0 | 0.027 | 0.973 | 934.468 | 840 | 1.95 | 102.7 |
| 4 | 17 | 17 | 0 | 0.0255 | 0.975 | 935.869 | 840 | 1.95 | 97.1 |
| 5 | 15 | 15 | 0 | 0.0225 | 0.978 | 938.676 | 840 | 1.95 | 86.0 |
| 6 | 13 | 13 | 0 | 0.0195 | 0.981 | 941.492 | 840 | 1.95 | 74.7 |
| 7 | 12 | 12 | 0 | 0.018 | 0.982 | 942.903 | 840 | 1.95 | 69.1 |
| 8 | 11 | 11 | 0 | 0.0165 | 0.984 | 944.316 | 840 | 1.95 | 63.4 |
| 9 | 9 | 9 | 0 | 0.0135 | 0.987 | 947.148 | 840 | 1.95 | 52.0 |
| 10 | 7 | 7 | 0 | 0.0105 | 0.990 | 949.9 | 840 | 1.95 | 40.6 |
| 11 | 5 | 5 | 0 | 0.0075 | 0.993 | 952.839 | 840 | 1.95 | 29.1 |
| 12 | 5 | 5 | 0 | 0.0075 | 0.993 | 952.839 | 840 | 1.95 | 29.1 |
| 13 | 5 | 5 | 0 | 0.0075 | 0.993 | 952.839 | 840 | 1.95 | 29.1 |
张拉力为P=1280KN,截面面积为Ap =140*8=1120mm2,μ=0.15,k=0.0015,EP=1.95×105 MPa。
公式(2):Pp=P·e-(kx+μθ) =1280×2.7183-(0.015x) ;
公式(1):△l=PpL/Ap Ep=1280×2.7183-(0.015x)×L/(1120×1.95×105);
将上述系数带入公式(1)、(2)可计算出不同自由端长度钢绞线理论伸长值列入下表求出△l:
| 排数 | x(m) | L(m) | θ( rad) | kx+μθ | e-(kx+μθ) | PP(KN) | Ap (mm2) | EP (MPa) | △l (㎜) |
| A | B | C=B | D | E=0.0015*B+0.15*D | F= e-E | G=960*F | H | I | J=10*G*L/(H*I) |
| 1 | 22 | 22 | 0 | 0.033 | 0.968 | 1238.517 | 1120 | 1.95 | 124.8 |
| 2 | 20 | 20 | 0 | 0.03 | 0.970 | 1242.232 | 1120 | 1.95 | 113.8 |
| 3 | 18 | 18 | 0 | 0.027 | 0.973 | 1245.958 | 1120 | 1.95 | 102.7 |
| 4 | 17 | 17 | 0 | 0.0255 | 0.975 | 1247.825 | 1120 | 1.95 | 97.1 |
| 5 | 15 | 15 | 0 | 0.0225 | 0.978 | 1251.568 | 1120 | 1.95 | 86.0 |
| 6 | 13 | 13 | 0 | 0.0195 | 0.981 | 1255.322 | 1120 | 1.95 | 74.7 |
| 7 | 12 | 12 | 0 | 0.018 | 0.982 | 1257.203 | 1120 | 1.95 | 69.1 |
| 8 | 11 | 11 | 0 | 0.0165 | 0.984 | 1259.088 | 1120 | 1.95 | 63.4 |
| 9 | 9 | 9 | 0 | 0.0135 | 0.987 | 1262.8 | 1120 | 1.95 | 52.0 |
| 10 | 7 | 7 | 0 | 0.0105 | 0.990 | 1266.652 | 1120 | 1.95 | 40.6 |
| 11 | 5 | 5 | 0 | 0.0075 | 0.993 | 1270.452 | 1120 | 1.95 | 29.1 |
| 12 | 5 | 5 | 0 | 0.0075 | 0.993 | 1270.452 | 1120 | 1.95 | 29.1 |
| 13 | 5 | 5 | 0 | 0.0075 | 0.993 | 1270.452 | 1120 | 1.95 | 29.1 |
