大西箱梁张拉计算及控制程序dx

1、大西铁路客运专线站前-15标临潼制梁场后张法箱梁预制每束预应力钢束张拉力、伸长值计算书一、 张拉力计算新建大同至西安铁路客运专线的双线整孔简支箱梁采用后张法施工,预应力主筋设计采用符合1×7- 15.2 -1860 -GB/T5224 - 2003 标准的高强低松弛钢绞线,截面积为 140mm2 , 钢绞线标准强度为RY=1860MPa,EP=1.95×105MPa（实测平均值）。锚外控制应力con为 1339.2至1372.43MPa之间,张拉使用四台YCD350-200 型液压千斤顶在梁两端对称张拉。钢绞线孔道采用橡胶抽拔管成型。 二、伸长量计算 计算公式：1）钢绞线张

2、拉伸长量计算公式L= ( PP ×L)/ ( EP ×AP)式中:PP 预应力筋平均张拉力,N；L 理论伸长值,mm；L 预应力筋的长度,mm；AP 预应力筋的截面面积,mm2 ；EP 预应力筋的弹性模量,N/mm2 ,根据试验报告取平均值。2）平均张拉力计算公式PP = P (1 - e - ( kx +) ) / ( kx +)式中:PP 预应力筋平均张拉力,N；P 预应力筋的锚下或分段计算时扣除上一段损失后的张拉力,N；x 从张拉端至计算截面的孔道长度,m；从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,rad ；k 孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数,取K=0.0015

3、；预应力筋与孔道壁的摩擦系数,参考实际图取0.55。3) 锚下张拉力计算公式P = Pw(1 z ) 式中: Pw预应力筋的锚外张拉控制力,N(由设计图提供)；P 预应力筋的锚下张拉力,N；z 预应力筋与锚口及喇叭口的摩擦损失率,%(由试验结果确定，当无试验数据时可采用设计的考虑值6%)；4) 分段计算时该段起点的张拉力计算公式P = Pz ×e - ( kx +) 式中: Pz分段计算时预应力筋的上一段的计算张拉控制力,N；P 分段计算时计算段起点处的预应力筋张拉力取值,N；k、x、与2公式相同,系指上一计算段的相关参数；预应力筋的张拉程序：0 初始应力(0.2倍con)con (

4、持荷5 min 锚固) 。由于在客运专线后张法混凝土预制梁的预应力锚固体系采用自锚式拉丝体系，夹片式具有自锚性能的锚具；因此根据实际张拉情况,当千斤顶将钢绞线张拉到con持荷5min回放时,锚具直接将钢绞线锁住,但应严格控制预应力筋及夹片回缩容许值不许超过6mm,两端不同步率不超过10%。对由多曲线段或直线与曲线段组成的曲线筋张拉伸长量应分段计算，然后叠加，在计算时应将每段两端扣除孔道的摩阻损失后的拉力求出，然后再计算每段的张拉伸长值。现以通桥20082322A-II图31.5m梁预应力钢束N1b号束为例进行计算：参数的取定：，根据设计说明=0.55、K=0.0015。L/2ABC40D图中：

5、=4°/180×=0.0698radAB=3.168+0.698（千斤顶及延伸筒）=3.866m CD=11.704m BC=1.047m线段L（米）（rad）kx+e-(kx+)终点力（KN）L（mm）ab3.86600.0057985750.9942182051581.55865624.88bc1.0470.06980.0399665620.9608215671545.8801696.58cd11.70400.0175560.9825972091501.97129871.552）第一段伸长值计算(斜直段长度)：锚下张拉控制力：P = Pw(1z ) = 1339.2&#

6、215;140×12×(1-6%)/1000= 1586.15 kN 平均张拉力计算:PP =P(1 - e - ( kx +) ) /(kx +) = 1586.15×(1-e-(0.0015×3.866)/(0.0015×3.866)= 1581.561kN 该段钢绞线伸长量：L = ( PP×L) / ( EP ×AP)=1581.56×3.866/(195×140×9)×1000 =24.88mm3）第二段伸长值计算(圆弧段长度)：起点处张拉控制力：P = Pz &#

7、215;e - ( kx +)= 1586.15×e-(0.0015×3.866) = 1576.978 kN 平均张拉力计算: PP= P(1 - e - ( kx +) ) /(kx +)   = 1576.978×(1-e-(0.0015×1.047+0.55*0.0698)/ (0.0015×1.047+0.55×0.0698)= 1545.88 kN 该段钢绞线伸长量：L = ( PP×L) / ( EP ×AP)= 1545.88×1.047/(195×

8、140×9)×1000 =6.58mm4）第三段伸长值计算(平直段长度)：起点处张拉控制力：P = Pz ×e - ( kx +)= 1576.978×e-(0.0015×1.047+0.55*0.0698)= 1515.194 kN 平均张拉力计算: PP = P(1- e - ( kx +) ) / ( kx +) = 1515.194×(1-e-(0.0015×11.704)/ (0.0015×11.704)=1501.971 kN 该段钢绞线伸长量：L = (PP ×L) / ( EP

9、×AP)=1501.971×11.704/(195×140×9)×1000 =71.55mm由于上述过程是采用两端张拉计算出的结果，N1束的锚下预应力钢绞线伸长值应为：L=（24.88+6.58+71.55）×2 = 206.03 mm （设计值为197.2mm）其它钢束伸长量计算：N1a伸长量张拉力为：1339.2×12×140=2249.86KN线段L（米）（rad）kx+e-(kx+)终点力（KN）L（mm）ab3.86600.0057980.9942182108.7424.88bc1.0460.0

10、6980.0399660.9608212061.176.58cd11.70400.0175560.9825972002.6371.55L=（24.88+6.58+71.55）*2=206.03mm （设计值为197.2mm）N2a、N2c伸长量张拉力为：1339.2×9×140=1687.39KN线段L（米）（rad）kx+e-(kx+)终点力（KN）L（mm）ab4.11600.0061740.9938441581.26126.49bc1.0460.06980.0399660.9608221545.2996.58cd11.70400.0175560.9825971501.

11、40771.52L=（26.49+6.58+71.52）*2=209.18mm （设计值为200.4mm）N2b、N2d伸长量 张拉力为：1339.2×9×140=1687.39KN线段L（米）（rad）kx+e-(kx+)终点力（KN）L（mm）ab4.11600.0061740.9938442108.3526.49bc1.0460.06980.0399660.9608222060.396.58cd11.70400.0175560.9825972001.8771.52L=（25.49+6.58+71.52）*2=209.18mm （设计值为200.4mm）N3伸长量张拉力

12、为：1372.43×9×140=1729.26KN线段L（米）（rad）kx+e-(kx+)终点力（KN）L（mm）ab2.51300.0037690.9962371622.4416.60bc2.1030.13960.0799490.9231631556.3413.32cd0.79500.0011920.9988081494.064.83de2.2790.11340.0658150.9363031445.1013.41ef9.23200.0138480.9862471388.4352.17 L=（16.60+13.32+4.83+13.41+52.17）*2=206.6mm

13、 （设计值为189.2mm）N4伸长量张拉力为：1342.75×9×140=1692.12KN线段L（米）（rad）kx+e-(kx+)终点力（KN）L（mm）ab2.62400.0039360.9960711587.4616.95bc1.0530.06980.0399760.9608111553.096.66cd1.72000.0025800.9974201520.2910.64de2.2790.11340.0658150.9363031469.4513.64ef9.23200.0138480.9862471411.8253.05L=（16.95+6.66+10.64+1

14、3.64+3.05）*2=201.88mm （设计值为190.5mm）N5伸长量张拉力为：1372.43×9×140=1729.26KN线段L（米）（rad）kx+e-(kx+)终点力（KN）L（mm）ab2.51300.0037690.9962371622.4416.59bc2.1030.1396260.0799490.9231631556.3413.32cd3.35700.0050360.9949761491.2020.38de2.2790.1134460.0658150.9363031439.5513.35ef6.68600.0100290.9900211385.74

15、37.71 L=（16.59+13.32+20.38+13.35+37.71）*2=202.7mm （设计值为191.8mm）N6伸长量张拉力为：1342.95×9×140=1692.12KN线段L（米）（rad）kx+e-(kx+)终点力（KN）L（mm）ab2.62400.0039360.9960711587.4616.95bc1.0520.06980.0399760.9608111553.096.65cd4.28200.0064230.9935961517.3726.45de2.2790.11340.0658150.9363031463.8013.58ef6.6860

16、0.0100290.9900211409.0838.34 L=（16.95+6.65+26.45+13.58+38.34）*2=203.94mm （设计值为193.2mm）N7伸长量张拉力为：1372.43×9×140=1729.26KN线段L（米）（rad）kx+e-(kx+)终点力（KN）L（mm）ab2.51300.0037690.9962371622.4416.59bc2.1030.13960.0799490.9231631556.3413.32cd5.9100.0088780.9911611488.3435.86de2.2790.11340.0658150.936

17、3031434.0313.31ef4.14100.0062110.9938071383.0623.31 L=（16.59+13.32+35.86+13.31+23.31）*2=204.78mm （设计值为194.5mm）N8伸长量张拉力为：1342.95×9×140=1692.12KN线段L（米）（rad）kx+e-(kx+)终点力（KN）L（mm）ab2.62400.0039360.9960711587.4616.96bc1.0530.06980.0399760.9608111553.096.66cd6.84300.0102650.9897861514.4642.18de

18、2.2790.11340.0658150.9363031458.1913.53ef4.14100.0062110.9938071406.3623.70 L=（16.96+6.66+42.18+13.53+23.7）*2=206.05mm （设计值为195.9mm）N9伸长量张拉力为：1372.43×9×140=1729.26KN线段L（米）（rad）kx+e-(kx+)终点力（KN）L（mm）ab2.51300.0037690.9962371622.4416.60bc2.1030.13960.0799490.9231631556.3413.32cd8.48100.01272

19、00.9873591485.4951.27de2.2790.11340.0658150.9363031428.5413.26ef1.59600.0023940.9976081380.398.97 L=（15.60+13.32+51.27+13.26+8.97）*2=206.82mm （设计值为197.2mm）N10伸长量张拉力为：1342.95×9×140=1692.12KN线段L（米）（rad）kx+e-(kx+)终点力（KN）L（mm）ab2.62400.0039360.9960711587.4616.95bc1.0530.06980.0399760.960811155

20、3.096.66cd9.40500.0141080.9859901511.5657.86de2.2790.11340.0658150.9363031452.6013.48ef1.59600.0023940.9976081403.649.12 L=（16.95+6.66+57.86+13.48+9.12）*2=208.14mm （设计值为198.6mm） 预张拉伸长量计算：N6伸长量张拉力为：930×9×140=1171.8KN线段L（米）（rad）kx+e-(kx+)终点力（KN）L（mm）ab2.62400.0039360.9960711099.3211.74bc1.05

21、30.06980.0399760.9608111075.524.61cd4.28300.0064230.9935961050.7918.32de2.2790.11340.0658150.9363031013.699.41ef6.68600.0100290.990021975.8026.55 L=（11.74+4.61+18.32+9.41+26.55）*2=141.26mmN2a伸长量张拉力为：930×9×140=1171.8KN线段L（米）（rad）kx+e-(kx+)终点力（KN）L（mm）ab3.98700.0059810.9940361098.2017.82bc1.

22、0460.06980.0399660.9608211073.334.57cd11.70400.0175560.9825971042.8549.68 L=（17.82+4.57+49.68）*2=144.14mm N1b伸长量张拉力为：930×9×140=1171.8KN线段L（米）（rad）kx+e-(kx+)终点力（KN）L（mm）ab3.86500.0057980.9942181098.3017.28bc1.0460.06980.0399660.9608211073.534.57cd11.70400.0175560.9825971043.0449.69L=（17.28+

23、4.57+49.69）*2=143.08mm 初张拉伸长量计算：N2a伸长量张拉力为：930×9×140=1171.8KN线段L（米）（rad）kx+e-(kx+)终点力（KN）L（mm）ab3.98700.0059810.9940361098.2017.83bc1.0460.06980.0399660.9608211073.334.57cd11.70400.0175560.9825971042.8549.67 L=（17.83+4.57+49.67）*2=144.13mmN3伸长量张拉力为：930×9×140=1171.8KN线段L（米）（rad）kx+e-(kx+)终点力（KN）L（mm）ab2.51300.0037690.9962371099.4211.25bc2.1030.13960.0799490.9231631054.639.03cd0.79500.0011920.9988081012.433.27de2.2790.11340.0658150.936303979.249.09ef9.23200.0138480.986247940.8435.35L=（11.25+9.03+3.27+9.09+35.35）*2=135.98mm N7伸长量张拉力为：930×