30m预应力箱梁张拉计算书

XX特大桥、XX特大桥30m预应力箱梁张拉计算书

一、工程简介：

XXXX桥梁工程主要为XX特大桥、XX特大桥，两桥主梁皆为30m预应力箱梁。主梁钢束以梁跨中对称布置，两端张拉，所以计算钢绞线张拉伸长量时就计算一半的伸长量后对称累加。因此钢束布置如图1所示，预应力筋采用公称直径为15.20mm的钢绞线束，fpk＝1860Mpa，锚下（张拉）控制力为Δk=0.73fpk＝1357.8Mpa，Ep＝2.0×105 Mpa，孔道采用金属螺旋管。

图1

二、理论伸长量计算：

1、分段方法：

根据图1所示分BC、CD、DE共3段进行计算,不考虑工作长度。

2、计算公式：

Pp—各分段预应力筋的平均张拉力（N）；

L—预应力筋的分段长度（mm）；

Ap—预应力筋的截面面积（139mm2）；

Ep—预应力筋的弹性模量（根据试验数据为2.0×105Mpa）；

Pp的计算公式（2）：

θ—每分段中每段曲线段的切线夹角（rad）；

x—从张拉端至计算截面的孔道长度，分段后为每个分段长度；

k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数，根据设计取值0.0015；

μ—预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数，根据设计取值0.25。

3、计算方法：

(1)计算每一段的起点和终点力。每一段的终点力就是下一段的起点力，例如靠近张拉端第一段BC的终点C点力即为第二段CD的起点力，每段的终点力与起点力的关系如下式：

Pz=Pq×e-(KX+μθ)（公式3）

Pz—分段终点力（N）

Pq—分段的起点力（N）

各段的起终点力可以根据公式3从张拉端开始进行逐步的计算。                     

(2)根据每一段起点力Pq代入公式2求出每一段平均张拉力Pp。

(3)根据Pp代入公式1计算出每一段的伸长值ΔL，相加后得出全长钢绞线伸长量。

4、计算数据：

以标准段中跨箱梁进行计算：

中跨箱梁钢束编号从上往下分别为N1、N2、N3，有图纸可得如下数据： 

N1伸长量计算：

N1钢束为7根钢绞线组成，计入锚口损失2.5%，则N1千斤顶张拉力P=1357.8×139×（1+2.5%）×7=1354167.885N。伸长量计算如下：

L2段伸长量：

Z=kx＋μθ=0.0015×10.094+0.25×0=0.015141

B=1－e－（kx＋μθ）=1－e－（0.015141）=0.015026

Pq2=P=1354167.885N

Pz2=P×e－（kx＋μθ）=1354167.885×0.984973=1333818.870N

Pp2=Pq2×B/Z=1354167.885×0.015026/0.015141=1343882.513N

ΔL2=Pq2×L2/(Ap×7×Ep)= 1343882.513×10.094/(139×7×200000)=69.7mm；

L3段伸长量：

Z=kx＋μθ=0.0015×4.363+0.25×0.087=0.006762

B=1－e－（kx＋μθ）=1－e－（0.0282945）=0.006740

Pq3=Pz2=1333818.870N

Pp3=Pq3×B/Z=1333818.870×0.006740/0.006762=1329318.934N

Pz3= Pq3× e－（kx＋μθ）=1324829.130N

ΔL3= Pp3×L3/(Ap×7×Ep)= 1329318.934×4.363/(139×7×200000)=29.8mm；

L4段伸长量：

Z=kx＋μθ=0.0015×10.094+0.25×0=0.0004305

B=1－e－（kx＋μθ）=1－e－（0.015141）=0.00043047

Pq4=Pz3）=1324829.130N

Pp3=Pq3×B/Z

=1324829.130×0.0004305/0.00043047=1324544.001N

ΔL4= Pp3×L3/(Ap×7×Ep)= 1324544.001×0.287/(139×7×200000)=2.0mm。

累加以上计算L=2（ΔL2+ΔL3+ΔL4）=2（69.7+29.8+1.9）=203mm

中跨梁与边跨梁其他束钢绞线的伸长量以此类推计算结果如下表：