桥梁钢绞线张拉伸长量的计算公式总结.docx

桥梁钢绞线张拉伸长量的计算公式总结桥梁结构常用钢绞线的规格一般是ASTMA416、270级低松弛钢绞线，公称直径为15.24mm，标准强度为1860MPa，弹性模量为195000MPa，桥梁施工中张拉控制应 力（本文中用 Ycon 表示）一般为标准强度的 75%即 1395MPa本文重点介绍曲线布置的钢绞线伸长量计算，并给出CASIOfx-4800P计算器的 计算程序，另外简要介绍千斤顶标定的一些注意问题参照技术规范为《公路桥涵 施工技术规范》（JTJ041-2000）（以下简称《桥规》）一、 直线布置的钢绞线伸长量计算直线布置的钢绞线伸长量计算有两种计算方式：1、 按照《桥规》第129页公式12.8.3-1计算，其中Pp平均张拉力在直线布置时即为张拉控制力，其余参数按照实际使用的钢绞线相应参数代入即可2、 简化公式公式中Pp （单位：N） /Ap （单位：mm2）即平均张拉力/截面面积就是平均张拉 应力（单位为MPa），本文中用Y表示，则公式可以简化为/L二Y*L/Ep桥梁施工中直线布置钢绞线时一般Y=Ycon=1395MPa，Ep=195000Mpa，代入公式 中计算得简式/L=0.0071538L，/L与L的单位相同。

如果实测钢绞线各项力学参数 与本文中给出的各项参数差值较大，则不能直接代用本简式二、 曲线布置的钢绞线伸长量计算实际上曲线布置的钢绞线伸长量就是把每一计算段（包括直线段和曲线段）的 伸长量分别计算出来，最后和值就是总伸长量关键在于对于曲线布置的钢绞线每 一计算段的张拉端应力和平均张拉应力都不相同，手工计算起来比较繁琐，并且《桥 规》中只给出了平均张拉力的计算公式，而未说明具体的计算过程，另外借助程序 计算比较方便平均张拉力计算公式见《桥规》第339页附录G-8：预应力筋平均张 拉力的计算对于此公式本文中把张拉端的张拉力改为张拉端的张拉应力（用Y表示），则计 算结果就是平均张拉应力（用 Yp 表示），这样计算会更方便一些下面举例说明曲线布置的钢绞线伸长量计算过程：例：某盖梁钢绞线伸长量计算左侧右侧线段线形长度（m）夹角和（度）线段线形长度（m）夹角和（度）AB直线0.645―-HI 直线 3.123―-BC 曲线 1.39620IJ 曲线 1.04715CD 直线 1.075―-JK 直线 2.617―-DE 曲线 1.39620KL 曲线 1.04715EZ 直线 0.044―-LZ 直线 0.044―-1、 本例钢绞线布置为非对称布置，施工要求钢绞线两端同时张拉，找出线形受 力的中点大致为Z点（实际上应该在DE 上）,需分别计算左侧和右侧伸长量，两侧 伸长量之和为总伸长量。

如果钢绞线为对称布置并且两端同时张拉，则只需计算半 边伸长量再乘以2就是总伸长量本例中张拉控制应力为Ycon=1395MPa，钢绞线弹 性模量为Ep=195000Mpa，附录公式中K值取0.0015，U值取0.22、 计算过程① 计算AB直线段A 点为张拉端，YA=Ycon=1395MPa，则/LAB二YA*LAB/Ep=0.004614m其中YA为A点的张拉应力，LAB为AB段的长度，/LAB为AB段的伸长量，以 下类同② 计算 BC 圆曲线段B点为张拉端，YB=YA=1395MPa（因为AB为直线段），切线夹角和为0.34907rad， 代入附录公式得 YBC=1346.0256MPa，则 /LBC=YBC*LBC/Ep=0.009636mo其中 YBC 为 BC 段的平均张拉应力，以下类同③ 计算CD直线段C点为张拉端，Yc=2YBC-YB=1297.0512MPa (因为BC段为圆曲线段，Yc ④计 算DE圆曲线段YD=Yc=1297.0512Mpa, YDE=1251.5156MPa (按照《桥规》中附录公式计算),则 /LDE二YDE*LDE/Ep=0.00896m⑤ 计算EZ直线段YE=2YDE-YD=1205.9799MPa,/LEZ二YE*LEZ/Ep=0.000272m。

⑥ 左侧总伸长量为0.03063m⑦ 右侧伸长量计算按照HIJKLZ的顺序同上述方法计算得伸长量为0.05455m⑧ 总伸长量为0.08518m三、CASIOfx-4800P计算器的钢绞线伸长量计算程序1、 源程序KUCE:S=0:Q二C/LBL2:{XJ}:X=0二〉GoTo3/XJ:J=Jn 三 180:J=0二〉P二Q:H〉P二Q(1-e(-KX-UJ))三 (KX+UJ) /Q=2P-Q:S二S+PXFE:GoTo2/LBL3:” END” ：S” S二”2、 程序说明① K、U为系数，对应于《桥规》附录G-8中的k、|j系数C为张拉控制应力， 单位为MPa； E为钢绞线的弹性模量，单位为MPa程序开始时需要输入这4个参数② X为当前计算段的钢绞线长度，单位为m； J为当前计算曲线段的切线夹角和, 《桥规》中单位为rad，本程序中直接输入角度即可，直线时输入0计算过程中需要循环输入X和J的值③ S为累计伸长量，单位为m； P为当前计算段的平均张拉应力，单位为MPa； Q 为计算段张拉端的张拉应力，单位为 MPa④ 如果是两端张拉，必须由两端向中间计算⑤ X输入0时表示计算结束，随后显示总伸长量S （即累计伸长量）。

⑥ 如果要显示中间计算结果P、Q和本计算段钢绞线的伸长量，可适当修改源程 序四、千斤顶标定及计算中注意的问题1、 千斤顶和测力计校验周期应符合《桥规》第128页规定，即千斤顶使用超过 6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验；单簧测力计 的校验期限不宜超过2个月2、 千斤顶标定后怎样根据试验报告中给出回归方程来计算油表读数在先张法空心板施工过程中，由于梁板型号多样，每种梁板中的钢绞线根数可 能不一样，在后张法梁板施工过程中由于每束钢绞线的根数不尽相同，因此计算张 拉各阶段的油表读数时，应该对应每种型号的梁板或每种钢绞线束分别进行计算例如给出某个千斤顶的回归方程为Y = 0.0219X—0.3134,其中Y为油表读数，X 为荷载级别设计中给出的各项参数为：张拉控制应力Ycon=1395MPa,钢绞线的弹 性模量为Ep=195000Mpa,钢绞线截面积为A= 140mm2则计算得张拉控制力为195.3KN假设某种型号的先张法梁板有8根钢绞线，并且为整体张拉，则整体张拉控制 力195.3X8=1562.4KN，由于是由2个千斤顶张拉，因此每个千斤顶的张拉控制力 为781.2KN。

对应10%、20%、50%、100%张拉阶段的张拉力分别为78.12KN、156.24KN、 390.6KN、781.2KN，把这4个值分别代入回归方程得本千斤顶各张拉阶段得油表读 数后张法计算原理同上——文章来源网络，仅供个人学习参考。