大西客运专线预应力混凝土连续梁后张法预应力钢束伸长量计算与量测.pdf
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1、 桥 梁 大西客运专线预应力混凝土连续梁后张法 预应力钢束伸长量计算与量测 祝 新 顺 , ( 1 中交 二公局第一工程有 限公 司,武汉4 3 0 0 1 9 ; 寇 小军 2 中交第二公路 工程局有 限公 司,西安7 1 0 0 0 0 ) 摘 要 : 以预应力筋张拉伸长值计算基本公式为基 础, 借助 e x c e l , 通过 求平衡 点的 方法, 计算有特 殊线形 的铜柬伸 长值 , 通过与理论数据 比较 , 此方 法准确性 已得到验证 。另外对现场预 应力 张拉 过程 中铜 束伸 长量的量测 方法作 了介 绍 , 为 类 似 桥 梁 预 应 力 施 工提 供 借 鉴 。 关键词 :
2、 连续 梁; 预应 力混凝土 ;预应力筋 ;张拉 ;伸长量;计 算 中图分类号 : U 4 4 5 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 4 2 9 5 4 ( 2 0 1 1 ) S 一 0 1 0 8 0 4 Ca l c u l a t i o n a nd M e a s u r e m e n t o f Po s t - t e ns i o ne d S t e e l Te nd o n s El o n g a t i o ns Zh u Xi n s h u n K0 u Xi a o z h u e n ( 1 T h e F i r s t E n g i n
3、e e r i n g C o ,L t d ,C h i n a C o mmu n i c a t i o n 2 Hi g h wa y B u r e a u,Wu h a n 4 3 0 0 1 9:2 S e c o n d Hi g h w a y E n g i n e e r i n g Co ,L t d ,Ch i n a C o mmu n i c a t i o n 2 Hi g h w a y Bu r e a u,Xi a n 7 1 0 0 0 0 ) Abs t r a c t:Ba s e d o n t h e b a s i c f o r mu l a
4、 f o r c a l c u l a t i n g p r e s t r e s s e d t e n d o n s e l o n g a t e d v a l u e s a n d b y me a n s o f e x c e l t o fix t he e q u i l i br i u m p o i n t ,t h e v a l u e s o f s p e c i a l l i n e a r e l o n g a t i o n s o f s t e e l t e n d o n s we r e c o mp t u t e dAs c o
5、 mp a r e d wi t h t h e o r e t i c a l d a t a, t h e a c c u r a c y o f t h i s me t h o d h a s b e e n v e r i f i e d S t e e l t e n d o n e l o n g a t i o n me a s u r i n g me t h o d s d u r i n g o n s i t e p r e s t r e s s i n g a r e a l s o i n t r o du c e d t o p r o v i d e a g
6、u i d a n c e t o s i mi l a r p r e s t r e s s e d b r i d g e s Ke y wo r ds:Co n t i n u o u s b e a m ;Pr e s t r e s s e d c o n c r e t e;Pr e s t r e s s e d t e n d o ns ;Te ns i o n;El o n g a t i o n;Ca l c u一 1 a t i 0 n 1 工程概 况 渭洛 河 特 大 桥 在 D K 7 7 8 + 2 4 7 7 4处 采 用 4 0 m+ 6 4 m+ 4 0 m
7、 连续箱 梁跨越 跨 1 0 8国道 。箱梁 预 应力 钢 束 采用 符合 G B 5 2 2 4标 准 的 西 1 5 2 m m 高强 低 松弛 钢 绞线 , 标准抗拉强度 =1 8 6 0 M P a , 图纸提供弹性模 量 E =1 9 5 1 0 M P a 。有 l 2 咖 1 5 2 mm、 1 5 1 5 2 mn l 、 1 7 1 5 2 m m 钢 绞 线 。锚 下 张 拉 控 制 应 力 在 ( 0 6 6 0 6 7) , 张 拉 控 制 应 力 6 = ( 0 7 1 0 7 2 ) 。 2 钢束伸 长量 理论计 算公 式 参考建筑施工手册 中关于预应力筋张拉伸长值
8、计 算中公式进行钢束伸长量复核 , 公式如下 P_P I ( ) 收稿 日期 : 2 0 1 1 1 0 3 1 作者简介 : 祝新顺 ( 1 9 7 8 一 ) , 男 , 工程 师 , 2 0 0 0年毕业 于东 南大学 工程 测量 专业 , E - m a i l : 2 8 1 9 3 7 9 2 9 q q C O n l 。 1 0 8 P =P e一 箍= 式 中 钢 绞线 理论伸 长量 , m m; P 预应力 筋平均 张拉力 , N; P 预应力 筋起点 张拉力 , N; P 预 应力 筋终 点张拉 力 , N; 预应力 筋平均 张拉 应力 , MP a ; 预应力 筋长度
9、, m; K 孔 道 每米局部 偏 差对 摩 擦 的影 响 系 数 , 取0 0 0 2 5: 预应 力 钢 筋 与 孔 道 壁 的摩 擦 系 数, 取 0 2 3; A 预 应力 钢筋截 面面积 , 取 1 4 0 m m ; E 预应力钢筋弹性模量 , 取 1 9 5 G P a ; 从 张拉 端 到 计 算 截 面 曲线 孑 L 道 部 分 切 线 的夹 角之和 。 抛物线长度及转角计算公式 : 弧 线 长 度 = ( 1 + 警 铁道标准设 计R A I L W AY S T A ND A R D D E S I G N 2 0 1 1 ( S ) 祝 新顺 , 寇 小军一大西客 运专
10、线预应力混凝土连续梁后张法预应力 钢束 伸长量计 算与量测 转 角0 = a r c t a n ( 0 0 1 3 , J u l ) 式 中 。 抛 物线 预应 力 的实 际长度 ; 抛 物线 的水 平段 投影 长 度 ; 日 抛 物线 的矢 高 。 3计算 方法 与过 程 现以边跨底板 B D 3钢束为例 , 介绍连续箱梁钢束 理 论 伸 长 量 复 核 计 算 过 程 。B D 3钢 束 规 格 为 l 5 7 + 5, 该钢束左右不对称, 既有平弯、 又有竖弯 , 计算时 要综合考虑 2种弯曲对钢束伸长量 的影响。 B D 3钢束竖弯 、 平弯分段如图 1 所示。 =1 1 霉 (
11、a 1 B D 3 竖弯大样 l 86 5 9 1 3 9 B C ( b ) B D 3 平弯大样 钢束 竖弯 、 平弯大样 图( 单位 : c m) 3 1 仅考 虑竖 弯 计算 步 骤如 下 : ( 1 ) ( 从图左侧开始) 计算 A B段 , 具体应 勺 及伸长 量 见表 1 。 桥 梁 ( 2 ) 计算 B C段 ; ( 3 ) 计算 C D段 ; ( 4 ) ( 从图右侧开始 ) 计算 F G 、 E F段 ; ( 5 ) 计算 D E段 。 计算弧长和转向角 ; 求平衡点 : 假设平衡点为 P, 则有 LD P= D e ( ) :o - E e一 ) = 3 6 m 采 用迭
12、代 法解 方程 得 D P段长 度 分别计算 D P段和 P E段应力及伸长量 。 3 2仅考 虑平 弯 ( 1 ) ( 从 图左侧 开始 ) 计算 A B段 ( 2 ) ( 从 图右侧 开始 ) 计算 D C、 C B段 由于从 右 侧计 算 B点 应力 大 于 从 左侧 计 算 B 点 应力 , 所 以平衡 点 在 B点左 侧 , 求 平衡 点 , 方 法 同上 。 3 3 综合考 虑 竖、 平 弯 ( 图 2) ( 1 ) ( 从 图 2左 侧 开始 ) 左 侧 A B、 B C、 C D 段 , ( 从 图2右侧开始 ) 右侧 G F、 F E段 : 在平 曲线中位于直线 段 , 在竖
13、曲线段中处于曲线段 中, 计算时只考虑竖弯。 ( 2 ) D E段 : 把 D E段分 成 D E 1 、 D E 2 、 D E 3 、 D E 4段 , D E 1 、 D E 2 、 D E 4段计算时只考虑竖弯 , D E 3段平弯 中 位于 R=2 0 0 0 c m圆曲线 中, 竖弯 中位于抛物线中, 圆 曲线对伸长量影响更大 , 计算时只考虑平弯, 分段如图 2所示 表 1 B D 3钢束理论伸长量计算 铁道标准设 计R A I LW AY S T A ND A R D DE S I G N 2 0 1 1 ( S ) 1 0 9 桥 梁 祝新顺, 寇小军一大西客运专线预应力混凝
14、土连续梁后张法预应力钢束伸长量计算与量测 肚 。 墨 l D E 2段 一 上 隧 ! : l l 6 2 l7 1 9 O 8 6 0 6 5 l l 2 0 3 3 8 1 日1 6 31 r _ 1 86 5 9 3 9 5 I u 导 口 C D 图 2钢束竖弯 、 平弯结合大样 ( 单位 : c m) 计算 D E 4 、 D E 3段 计算 D E 1 、 D E 2段 从 图左侧 推 出 D E 1 起 点 应力 =1 1 4 6 6 MP a , 图 右 侧推 出 D E 2起 点 应力 =1 1 3 7 2 MP a , 求此 段 的平 衡点 , 方法同上 , 求出 L。 =
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