预应力钢绞线理论伸长量计算实例

预应力钢绞线理论伸长量计按两端张拉，采用精确计算法和简化计算分别计算：
如LT40-09图菜子大桥边梁N1，预应力筋采用一束8φ15.24的钢绞线束，张拉控制力
F=195.3×8=1562.4KN，Ay=140×8=1120mm2，Ey=1.95×105Mpa，设孔道采用预埋金属波纹管成型，μ=0.225、k=0.0015。

）
N1立面布置图
1、精确计算：
将40mT梁的半个曲线预应力筋分成三段，采用桥梁规范公式分段计算：
当AB、CD为直线预应力筋时，θ=0
ΔL=(PL/AyEy)×(1-e-kL/KL) 公式①
当BC为曲线预应力筋时，θ=0.01745329252(180/πR)
ΔL=(PL/AyEy)×[]1-e-（KL+μθ）/（KL+μθ) ] 公式②
各段终点力N终=Fi×e-（KL+μθ）公式③
各段平均张拉力P平= Fi×[1-e-（KL+μθ）/（KL+μθ) ] 公式④
各段参数表（表1）
将表1中数据代入公式①、公式②：
分段求得ΔL=2×∑ΔL =273.50mm
2、简化计算：
将表1中的数据代入下式：
ΔL=P L/AyEy ( P近似平均张拉力)公式⑤
分段求得ΔL=2×∑ΔL=273.52mm
通过以上计算可以看出，采用精确计算和简化计算所得的结果相比，两者差值非常小，所以采用简化计算法是完全能满足曲线预应力张拉理论伸长值的计算精度要求的。

京津唐高速公路北部新区段高架工程现浇箱梁预应力钢绞线理论伸长量的计算第五合同段天津路桥建设有限公司京津唐高速公路北部新区段高架工程第五合同段2014年11月现浇箱梁预应力钢绞线理论伸长量的计算一、计算公式：1、《公路桥梁施工技术规范》（JTGT F50-2011）中关于预应筋伸长值△ L的计算按照以下公式（1）:Pp X L△ L =Ap X Ep△ L—各分段预应力筋的理论伸长值（mrj）；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（mr）Ap—预应力筋的截面面积（mrT;Ep-预应力筋的弹性模量（Mpa ;2、《公路桥梁施工技术规范》（JTGT F50-2011）附录G- 8中规定了Pp的计算公式（2）:P x( 1 -e-(kx+ »9))Pp=kx + 卩9P—预应力筋张拉端的张拉力，将钢绞线分段计算后，为每分段的起点张拉力，即为前段的终点张拉力（N）;9 —从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，分段后为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或为公式1中L值；k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数（1/m），管道内全长均应考虑该影响；卩一预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数，只在管道弯曲部分考虑该系数的影响。

各段终点力N终=Fi x e-（KL+“9）公式（3）各段平均张拉力P平=Fi x [1-e-（KL+“9）/ （KL+卩9 ）]公式⑷理论伸长值计算中，对称张拉的钢绞线对称布置，在进行伸长量计算时取计算一半钢绞线的伸长值然后乘以二的方法进行计算；单端张拉的由张拉端向固定端计算•钢绞线的分段原则：将整束钢绞线根据设计线形分成曲线连续段及直线连续段，而不能将直线段及曲线段分在同一段内。

】、计算书现浇箱梁预应力钢绞线理论伸长量计算钢束N1计算：_ 2 i已知E=198667MP, A=140m, u=0.17, k=0.0015m - , f pk=1860MP 7° 12' 19”=0.12576 rad ;6 ° 37' 39” =0.11567rad计算图示如下将现浇箱梁的预应力筋分成几段，采用桥梁规范公式分段计算：ab=1.223*1.223+ ( 1.015-0.86)*( 1.015-0.86)=1.233mbc=R a =15.883 X 0.12576 =1.997mcd=1.209mde= R a =15.883 X 0.12576 =1.997mef=4.739*4.739+ (1.015-0.415 ) * (1.015-0.415 ) =4.789mfg= R a =15.883 X 0.12576 =1.997mgh=11.94mhi= R a =17.271 X 0.11567 =1.998mij=6.839*6.839+ (1.2-0.405 ) * (1.2-0.405 ) =6.885m当直线预应力筋时，0 =0当曲线预应力筋时，7° 12' 19” =0.12576 rad (7.2053*3.1415926/180) ;6 ° 37' 39” =0.11567rad (6.6275*3.1415926/180)各段参数表(见伸长量计算表将表伸长量计算表中数据代入公式(1)、(2)、(3)、(4):分段求得理论伸长量△ L=刀△ L=21.46cm其他各钢绞线计算方法相同，不在此计算，详细见后附伸长量计算表。

预应力钢绞线伸长量计算实例预应力钢绞线是一种用于加固混凝土结构的材料，通过施加预先设计的张力，使钢绞线对混凝土施加压力，提高混凝土的承载能力和抗裂性能。

在预应力构件的设计和施工过程中，准确计算钢绞线的伸长量是非常重要的。

我们需要了解一些基本的概念。

预应力钢绞线的伸长量是指在受到预应力张力作用下，钢绞线的长度增加的量。

预应力钢绞线的伸长量可以通过以下公式来计算：伸长量 = 张力 / 弹性模量 * 截面积 * 长度其中，张力是施加在钢绞线上的预应力力值，弹性模量是钢绞线的材料特性，截面积是钢绞线的横截面积，长度是钢绞线的实际长度。

接下来，我们通过一个实例来说明如何计算预应力钢绞线的伸长量。

假设有一根直径为12.7mm的预应力钢绞线，长度为10m，材料的弹性模量为200 GPa，施加在钢绞线上的预应力为200 kN。

我们需要将钢绞线的直径转换为截面积。

钢绞线的截面积可以通过以下公式计算：截面积= π * (直径/2)^2将直径12.7mm代入公式中，我们可以计算出钢绞线的截面积为：截面积 = 3.14 * (12.7/2)^2 = 127.67 mm^2接下来，我们可以使用上述公式计算钢绞线的伸长量：伸长量 = 200 kN / 200 GPa * 127.67 mm^2 * 10 m将单位进行换算，我们可以得到伸长量的结果：伸长量 = 1.27 mm因此，在给定的条件下，这根预应力钢绞线在受到200 kN的预应力作用下，其长度将增加1.27 mm。

需要注意的是，实际的预应力钢绞线在施加预应力后，可能会有一定的弛松现象，即伸长量会有所减少。

这是由于材料的松弛和损失等因素引起的。

因此，在实际工程中，应该根据具体的材料特性和工程要求进行综合考虑和计算。

总结起来，预应力钢绞线的伸长量是通过施加预应力张力，使钢绞线受压变形而产生的。

通过计算预应力钢绞线的伸长量，可以帮助工程师准确设计和施工预应力构件，确保其安全可靠地工作。

预制梁钢绞线张拉伸长量计算一、计算公式及有关参数（依据）1、本计算依照《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000；2、预应力钢绞线的伸长值△L（mm）计算公式及说明：△L=P p L/A p E p (12.8.3－1)式中：P p—预应力筋的平均张拉力（N），直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线筋计算方法见附录6—8式.P p=P[1-e-(kx+µθ)]/(kx+µθ) P=σ控×A p所以△L= P[1-e-(kx+µθ)]×L/(kx+µθ)A p E p=[1-e-(kx+µθ)]σ控L/ (kx+µθ)E p =ησ控L/E p 式中： L—预应力筋的长度(计算长度);A p—预应力筋的截面面积;E p—预应力筋的弹性模量(N/mm2),钢绞线E=195±10Gpa;P—预应力筋的张拉端至张拉力p=σ控A p;X—从张拉端至计算截面的孔道长度;θ—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;对于预埋合金螺旋管道:k=0.0015;µ—预应力筋于孔道壁的摩擦系数µ=(0.2+0.25)/2=0.225二、论伸长量(梁长30米)的计算:N1束 L=3113.37cm k=0.0015 x=L/2=1556.686cm µ=0.225 θ=0.122171rad (1度=0.017453 rad)η=[1-e-(kx+µθ)]÷(kx+µθ)=[1-e-(0.0015×15.56686+0.225×0.087265)]÷(0.0015×15.56686+0.225x0.087265) =(1-e-0.050838765)/0.050838765=0.9750△L=ησ控L/E p=0.9750×1395×106Pa×31133.7mm/(195x109Pa)=217.16mm N2束 L=3117.98cm k=0.0015 x=L/2=1558.99cm µ=0.225 θ=0.122171radη=[1-e-(kx+µθ)]/(kx+µθ)=0.97499△L=ησ控L/E p=0.97499×1395×106Pa×31179.8mm/(195×109Pa)=217.48mm N3、N4束 L=3114.14cm k=0.0015 x=L/2=1557.07cm µ=0.225θ=0.034906radη=[1-e-(kx+µθ)]/(kx+µθ)=0.98456△L=ησ控L/E p=0.98456×1395×106Pa×31141.4mm/(195×109Pa)=219.34mm三、预应力钢绞线张拉伸长量值的修正计算:取前述N1~N4钢绞线平均伸长率作为：每延米伸长量作为值修正参数.N1伸长率:217.16/31133.7=6.98‰N2伸长率:217.48/31179.8=6.98‰N3、N4伸长率:219.34/31141.4=7.04‰平均伸长率:( 6.98‰+6.98‰+7.04‰+7.04‰)/4=7.01‰四、实测伸长量值计算与修正:1.实测伸长量值计算(计算长度=孔道长+千斤顶内预应力筋长度,按每端0.5米计)△L实测=(σ控下张拉伸长值之和-σ初始张拉伸长值之和-A)/0.9式中：A—锚具回缩(在σ控与σ初始之间的锚具回缩,含夹片回缩)2.千斤顶内钢绞线伸长量BB=2×500×7.01‰=7mm3.张拉伸长量修正值(计算长度=孔道长)C=△L实测-B五、张拉精度评价|(C/△L)×100％—100％| ≤ 6％六、各束伸长量（单位mm）：N1 :210.16 N2:210.48 N3 :210.34N4 :210.34。

∆L=P P LA P E P=σLE P式中：P P ──预应力筋的平均张拉力(N)；L──钢绞线束长度(mm)，分段钢绞线束长度；A P──预应力筋的截面面积(mm 2 )；E P──预应力筋的弹性模量(N/mm 2 )。

∆L=P P L i A P E Pp p值不是定值，而是克服了从张拉端至第i+1段的摩阻力后的有效拉力值的平均值。

p i+1=p i×e−(kx+μθ)p p=p平均=p i+p i+12式中：χ──从张拉端至计算截面的孔道长度(m)；θ──从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad)；κ──孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数；μ──预应力筋与孔道壁的摩擦系数。

平弯又有竖弯，因此各分段钢绞线的分段长度按下列公式计算：长度：L i=√L H2+L Y2角度：θ=√θH2+θY21点锚下控制应力为P1=1395MPa2点控制应力为P2=P1×e−(kx+μθ)χ=L i=√1.3992+1.3992=1.978m κ=0.0015μ=0.15θ=0P2= P1×e−(kx+μθ)=1390.866MPa1-2理论伸长量p p=p平均=p1+p22=1392.933MPaE P=2.0×105MPa∆L=P P L iA P E P=13.8mm3点控制应力为P3=P2×e−(kx+μθ)χ=L i=√0.1742+0.1752=0.2468m κ=0.0015μ=0.15θ=√θH2+θY2=√02+0.26252=0.2625 P3= P2×e−(kx+μθ)=1336.671MPa2-3理论伸长量p p=p平均=p2+p32=1363.768MPaE P=2.0×105MPa∆L=P P L iA P E P=1.7mm4点控制应力为P4=P3×e−(kx+μθ)χ=L i=√1.4072+1.3972=1.9827mκ=0.0015μ=0.15θ=√θH2+θY2=√0.26162+0.26252=0.3706 P4= P3×e−(kx+μθ)=1260.636MPa3-4理论伸长量p p=p平均=p3+p42=1298.653MPaE P=2.0×105MPa∆L=P P L iA P E P=12.9mm5点控制应力为P5=P4×e−(kx+μθ)χ=L i=√0.6872+0.6872=0.9716mκ=0.0015μ=0.15θ=√θH2+θY2=√0.26162+02=0.2616 P5= P4×e−(kx+μθ)=1210.357MPa4-5理论伸长量p p=p平均=p4+p52=1235.496MPaE P=2.0×105MPa∆L=P P L iA P E P=6.0mm6点控制应力为P6=P5×e−(kx+μθ)χ=L i=16.3574mκ=0.0015μ=0.15θ=√θH2+θY2=√02+02=0 P6= P5×e−(kx+μθ)=1181.021MPa5-6理论伸长量p p=p平均=p5+p62=1195.689MPaE P=2.0×105MPa∆L=P P L iA P E P=97.8mm7点控制应力为P7=P6×e−(kx+μθ)χ=L i=2.793mκ=0.0015μ=0.15θ=√θH2+θY2=√02+0.34912=0.3491 P7= P6×e−(kx+μθ)=1116.088MPa6-7理论伸长量p p=p平均=p6+p72=1148.554MPaE P=2.0×105MPa∆L=P P L iA P E P=16.0mm8点控制应力为P8=P7×e−(kx+μθ)χ=L i=3.501mκ=0.0015μ=0.15θ=√θH2+θY2=√02+02=0 P7= P6×e−(kx+μθ)=1110.242MPa7-8理论伸长量p p=p平均=p7+p82=1113.165MPaE P=2.0×105MPa∆L=P P L iA P E P=19.5mm理论伸长量为各段伸长量之和∆L=167.7mm。

预应力钢绞线理论伸长值精确计算实例预应力钢绞线理论伸长值计算结果连续端△L N1= 142.46㎜(142.46÷2=71.23㎜)△L N2= 142.28㎜(142.28÷2=71.14㎜)△L N3= 142.12㎜(142.12÷2=71.06㎜)非连续端△L N1= 142.64㎜(142.64÷2=71.32㎜)△L N2= 142.28㎜(142.28÷2=71.14㎜)△L N3=142.8㎜(142.8÷2=71.4㎜)预应力钢绞线理论伸长值计算书计算依据：根据设计图纸及《钢绞线试验检测报告》，由《桥规》129页公式计算而得出结果：PpL公式：△L=———————ApEp式中：Pp———钢绞线的平均张拉应力（N）直线筋取张拉端的拉力。

L———钢绞线的长度（mm）。

Ap———钢绞线的截面面积（m㎡）。

Ep———钢绞线的弹性模量（N/ m㎡）, 根据《钢绞线试验检测报告》取197800(N)。

其中：Pp值(直线筋取张拉端的张拉力)，根据《桥规》339页计算而得：Pcon [1—e－(kx+μθ)]公式:Pp=—————————————Kx + μθ式中：Pcon ———钢绞线张拉端的张拉力（N）。

x———从张拉端至计算截面的孔道长度（m）。

θ———从张拉端计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad），因为1（rad）=π/ 180°，所以计算弧度角=θ×π/180。

K———孔道每米局部偏差对摩擦系数，由施工规范提供为K=0.0015。

μ———钢绞线与孔道壁的摩擦系数，由施工规范提供为u=0.25。

e———自然对数的底≈2.7182548，常用数学符号。

第一步：先计算正弯矩钢绞线的平均张拉应力和理论伸长值。

一、连续段箱梁的计算A、先计算N1钢绞线。

N1为3束钢绞线，下料长度为20.90m。

1、将N1钢绞线分成三段：AB——直线段，BC——曲线段，CD——直线段2、已知CD段=1.669m（由图纸查得），求AB和BC段长度。

预应力钢绞线实际伸长量计算方法1、以钢绞线在预应力管道内的长度计算理论伸长量ΔL理为基准时：（1）当采用“行程法”测量伸长量：L实=[（L100%-L10%）+（L20%-L10%）] –ΔL工作长度-ΔL工具锚–ΔL工作锚⑺ L实——钢绞线实际伸长量；L20%——张拉应力为20%б0时，梁段两端千斤顶活塞行程之和；L100%——张拉应力为100%б0时，梁段两端千斤顶活塞行程之和；L10%——张拉应力为10%б0时（即初张应力，规范推荐可取10%-25%），梁段两端千斤顶活塞行程之和；ΔL工作长度——梁段两端千斤顶内钢绞线的无阻伸长量；取理论计算值；ΔL工作锚——梁段两端锚具压缩及钢绞线回缩量；取工艺试验实测值；ΔL工具锚——梁段两端锚具压缩及钢绞线回缩量；取实测值；（2）当采用“直接法”测量伸长量：L实=[（L100%-L10%）+（L20%-L10%）] –ΔL工作长度–ΔL工作锚控制应力*钢绞线截面积*钢绞线的根数=张拉力根据千斤顶和油表的检测报告中的校正方程计算出油表读数即可。

注意：有的需要超张拉来抵消预应力损失，在控制应力中乘以系数即可。

预应力钢绞线伸长量计算方法预应力钢绞线张拉理论伸长量计算公式ΔL＝（PpL）/（ApEp）式中：Pp――预应力筋的平均张拉力（N）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）Pp＝P（1－e-(kx+μθ)）／（kx＋μθ）式中：Pp――预应力筋平均张拉力（N）P――预应力筋张拉端的张拉力（N）x――从张拉端至计算截面的孔道长度（m）θ――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μ――预应力筋与孔道壁的摩擦系数1、预应力钢绞线张拉实际伸长量ΔL，应建立在初应力后开台量测，测得伸长值还应加上初应力的推算值。

ΔL=ΔL1+ΔL2式中ΔL1从初应力到最大张拉力间的最大伸长值ΔL2初应力以下的推算值关于初应力的取值一般可取张拉控制应力的10—25%。

预应力筋理论伸长值△L 计算方法计算预应力筋理论伸长值时，将直线段与曲线段拆分开，分段计算各个伸长量，再将各段的伸长值一次相加，可得整个钢绞线的伸长值，具体计算如下：1、预应力筋理论伸长值△L(mm)计算： △L=PP P E A L P式中：Pp ——预应力筋的平均张拉力（N ），直线段取张拉端的拉力，曲线是按下一步的2式计算； L ——预应力筋的长度（mm ）； Ap ——预应力筋的截面面积（mm 2）； Ep ——预应力筋的弹性模量（N/mm 2）； 2、预应力筋的平均张拉Pp （N ）计算： Pp=P con ×[1-e-（kx+µθ）]/（kx+µθ）式中：P con ——预应力筋张拉端张拉力（N ）； X ——从张拉端至尾端的孔道长度（m ）；θ ——曲线孔道切线夹角（rad ）；弧度θ=角度α×л÷180；k ——孔道每米局部偏差对摩擦系数的影响k=0.0015； µ——钢绞线与孔道壁的摩擦系数；取0.2～0.25； e ——取2.718；3、预应力筋张拉端张拉力P coni 经孔道摩擦阻力后尾端的张拉力P wj ：P wj=P coni×e－（kx+µθ）式中：P wj——经过长度L后预应力筋的终点处张拉力，N;P coni——预应力筋起点处张拉力,N；注：i、j为连续两断面点；后一段钢绞线张拉端张拉力P con 等于前一段钢绞线尾端张拉力P w；例：以环岛路（太阳岛—仙足岛）衔接改造工程中第一联4×30.5m 底板B2为例计算预应力钢绞线理论伸长量（已知如下图，预应力筋采用7－Φs15.20高强度低松弛钢绞线，标准强度f pk=1860MPa，Ep=195000MPa，控制张拉力б=0.75f pk）解：如上图，B2预应力筋可分成直线AB（L=2173mm）、曲线BC （L=1260mm，θ=90，R=8000,rad=90×л÷180=0.1571）、直线CD（L=33519mm ）、曲线DE （L=487mm ，θ=60，R=6000,rad=60×л÷180=0.1047）、直线EF(L=1237mm)，1、AB 段：张拉端的控制张拉力：P AB =f pk ×75%×A P ×n=1860×0.75×140×7=1367100NAB 端的平均张拉力：Pp=P AB =1367100N △L AB =PP P E A LP =1367100×2173÷(140×7×195000)=15.56mm2、BC 段：张拉端的控制张拉力：P BC =P WAB =P AB ×e－（kx+µθ）=1367100×e-（0.0015×2.173）=1362651.192NBC 段平均张拉力：Pp=P BC ×[1-e-（kx+µθ）]/（kx+µθ）=1362651.192×[1-e-(0.00151.26+0.250.157)]÷(0.0015×1.26+0.25×0.1571) =1334985.344N △L BC =PP P E A L P =1334985.344×1260÷(140×7×195000)=8.8mm30、CD 段：张拉端的张拉力：P CD =P WBC =P BC ×e－（kx+µθ）=1307696.520NCD 段平均张拉力：Pp=P CD =1307696.520N △L CD =PP P E A L P =229.37mm40、DE 段：张拉端的张拉力：P DE =P WCD =P CD ×e －（kx+µθ）=1243573.025NDE 段平均张拉力：Pp=P DE ×[1-e-（kx+µθ）]/（kx+µθ）=1226992.582N △LDE=PP P E A L P =3.12mm50、EF 段：张拉端的张拉力：P EF =P WDE =P DE ×e－（kx+µθ）=1210560.176NEF 段平均张拉力：Pp=P EF =1210560.176N △L EF =7.836mm则预应力筋B2最终理论伸长量：△LEF=△L AB +△L BC +△L CD +△L DE +△L EF=264.686mm （设计263mm ）。

预应力钢绞线伸长值计算实例预应力钢绞线是一种用于增加混凝土结构强度和稳定性的重要材料。

在预应力混凝土结构中，钢绞线通过施加预先设定的拉力来对混凝土施加压力，从而提高其抗弯和抗剪能力。

然而，在设计和施工过程中，准确计算预应力钢绞线的伸长值是至关重要的。

预应力钢绞线的伸长值是指在施加预应力之后，钢绞线的长度增加的数值。

计算预应力钢绞线的伸长值需要考虑多个因素，包括材料的力学性能和结构设计的要求。

我们需要知道钢绞线的弹性模量和截面面积。

弹性模量是衡量材料在受力时的变形能力的物理量，而截面面积则是钢绞线截面积的大小。

我们需要了解预应力钢绞线的初始长度和施加的预应力大小。

初始长度是指在施加预应力之前钢绞线的长度，而预应力是施加在钢绞线上的拉力大小。

在计算伸长值时，我们需要根据胡克定律来进行计算。

胡克定律是弹性体力学中的一个基本定律，描述了线弹性材料在小应变范围内的应力和应变之间的线性关系。

根据胡克定律，应变等于应力除以弹性模量。

在预应力钢绞线的计算中，应力等于施加的预应力大小除以钢绞线的截面面积，应变等于伸长值除以初始长度。

因此，预应力钢绞线的伸长值可以通过以下公式计算：伸长值 = 施加的预应力 / (弹性模量 * 截面面积) * 初始长度举个实例来说明这个计算过程。

假设有一根直径为12.5mm的预应力钢绞线，其弹性模量为200GPa，初始长度为10m，施加的预应力为100kN。

我们可以按照上述公式进行计算：伸长值= 100kN / (200GPa * π * (12.5mm/2)^2) * 10m通过计算，我们可以得到预应力钢绞线的伸长值。

在这个实例中，伸长值约为0.00625m，即6.25mm。

预应力钢绞线的伸长值计算是预应力混凝土结构设计和施工过程中的重要环节。

准确计算伸长值可以帮助工程师合理设计预应力钢绞线的长度，确保结构的稳定性和安全性。

在实际应用中，还需要考虑预应力钢绞线的松弛和收缩等因素对伸长值的影响。

成武高速公路桥梁工程第W10合同段30米后张法预应力箱梁（正交整体式）伸长量计算书江西际洲建设工程集团有限公司成武高速W10合同段项目部二〇一一年十月十五日说明一、本计算书依据中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）和成武高速公路建设管理处下发的由甘肃省中交公路规划设计院于二〇一〇年八月印发的《两阶段施工图设计》进行编制；二、本计算书伸长量的计算为平洛河31#大桥上部结构预应力张拉，分为中跨、边跨非连续端、边跨连续端、板顶负弯矩四种情况；三、本计算书中所有参数来源于施工图纸、施工技术规范及相关检测报告，并按设计要求对称张拉；四、箱梁张拉时采用张拉力和伸长量进行控制，伸长量作为校核依据，误差范围为±6％，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉；图纸设计伸长量见下表：预应力钢束设计伸长量一览表单位：mm30m预制后张法预应力箱梁钢绞线计算理论伸长量与设计理论伸长量对比表注：详细计算过程附后计算：李松林复核：项目总工：监理工程师：30m预应力箱梁理论伸长量计算书一、理论伸长量相关计算公式：1、预应力钢绞线张拉理论伸长量计算公式：ΔL＝(P p L)/(A p E p) （《公路桥涵施工技术规范》第129页）――预应力筋的平均张拉力（N），直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线筋按附录G－8(《公路桥涵施工技术规范》第式中：Pp339页)计算L――预应力筋的长度（mm）――预应力筋的截面面积（mm2）Ap――预应力筋的弹性模量（N/mm2）Ep2、预应力筋平均张拉力计算公式：P＝P(1-e-(kx+μθ)）/（kx+μθ）(《公路桥涵施工技术规范》第339页)p式中：Pp――预应力筋平均张拉力（N）P――预应力筋张拉端的张拉力（N）x――从张拉端至计算截面的孔道长度（m）θ――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μ――预应力筋与孔道壁的摩擦系数注：当预应力筋为直线时P＝Pp二、计算公式中的主要参数值及相关参数值：预应力钢绞线抗拉强度标准值：ƒpk=1860Mpa；单根钢绞线公称直径：d=15.2mm；单根预应力钢绞线张拉锚下控制应力：σcon =0.75ƒpk=0.75×1860=1395Mpa；预应力钢绞线弹性模量：Ep=1.95×105MPa；预应力筋与孔道壁的摩擦系数μ=0.25；孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数k=0.0015 钢绞线面积：A=140mm2(钢绞线质保书)；三、理论伸长量计算：伸长量：ΔL=ΔL直+ΔL曲(《公路桥涵施工技术规范》第450页)单根钢绞线张拉的张拉力：P=σcon×A=1395×140=195300N 1、中跨因N1、N2、N3、N4束钢绞线孔道呈对称型，取一端计算其伸长量①N1钢绞线伸长量：N1束一端的伸长量：X直=885mm；X曲=13895mmθ=5°×π/180=0.0873radkX曲+μθ=0.0015×13.895+0.25×0.0873=0.0427Pp=195300×（1-e-0.0427）/0.0427=191189NΔL曲= PpL/（Ap×Ep）=191189×13895/(140×1.95×105)=97.31mmΔL直= PL/（Ap×Ep）=195300×885/(140×1.95×105)=6.31mmN1钢绞线伸长量：ΔL=(ΔL曲+ΔL直)×2=(97.31+6.31)×2=207.24mm ②N2钢绞线伸长量：N2束一端的伸长量：X直=2507mm；X曲=12288mmθ=5°×π/180=0.0873radkX曲+μθ=0.0015×12.288+0.25×0.0873=0.040Pp=195300×（1-e-0.040）/0.040=191445NΔL曲= PpL/（Ap×Ep）=191445×12288/(140×1.95×105)=86.17mmΔL直= PL/（Ap×Ep）=195300×2507/(140×1.95×105)=17.93mmN2钢绞线伸长量：ΔL=(ΔL曲+ΔL直)×2=(86.17+17.93)×2=208.20mm ③N3钢绞线伸长量：N3束一端的伸长量：X直=4129mm；X曲=10681mmθ=5°×π/180=0.0873radkX曲+μθ=0.0015×10.681+0.25×0.0873=0.0378Pp=195300×（1-e-0.0378）/0.0378=191655NΔL曲= PpL/（Ap×Ep）=191655×10682/(140×1.95×105)=74.98mmΔL直= PL/（Ap×Ep）=195300×4129/(140×1.95×105)=29.54mmN3钢绞线伸长量：ΔL=(ΔL曲+ΔL直)×2=(74.98+29.54)×2=209.04mm④N4钢绞线伸长量：N4束一端的伸长量：X直=12901mm；X曲=1799mmθ=1.4º×π/180=0.0244radkX曲+μθ=0.0015×1.799+0.25×0.0244=0.0088Pp=195300×（1-e-0.0088）/0.0088=194443NΔL曲= PpL/（Ap×Ep）=194443×1799/(140×1.95×105)=12.81mmΔL直= PL/（Ap×Ep）=195300×12901/(140×1.95×105)=92.29mmN4钢绞线伸长量：ΔL=(ΔL曲+ΔL直)×2=(12.81+92.29)×2=210.20mm2、边跨因边跨N1、N2、N3、N4束钢绞线孔道连续端与中跨半跨相同，其连续端伸长量同中跨半跨，取非连续端计算其伸长量①N1钢绞线伸长量：N1束非连续端的伸长量：X直=2663mm；X曲=12147mmθ=5°×π/180=0.0873radkX曲+μθ=0.0015×12.147+0.25×0.0873=0.040Pp=195300×（1-e-0.040）/0.040=191445NΔL曲= PpL/（Ap×Ep）=191445×12147/(140×1.95×105)=85.18mmΔL直= PL/（Ap×Ep）=195300×2663/(140×1.95×105)=19.05mmN1钢绞线伸长量：ΔL=(ΔL曲+ΔL直)+ΔL连续端=(85.18+19.05)+(97.31+6.31)=207.85mm （连续端伸长量同中跨半跨）②N2钢绞线伸长量：N2束非连续端的伸长量：X直=4263mm；X曲=10552mmθ=5°×π/180=0.0873radkX曲+μθ=0.0015×10.552+0.25×0.0873=0.0377Pp=195300×（1-e-0.0377）/0.0377=191664NΔL曲= PpL/（Ap×Ep）=191664×10552/(140×1.95×105)=74.08mmΔL直= PL/（Ap×Ep）=195300×4263/(140×1.95×105)=30.50mmN2钢绞线伸长量：ΔL=(ΔL曲+ΔL直) +ΔL连续端=(74.08+30.50)+(86.17+17.93)=208.68mm （连续端伸长量同中跨半跨）③N3钢绞线伸长量：N3束非连续端的伸长量：X直=5863mm；X曲=8957mmθ=5°×π/180=0.0873radkX曲+μθ=0.0015×8.957+0.25×0.0873=0.0353Pp=195300×（1-e-0.0353）/0.0353=191893NΔL曲= PpL/（Ap×Ep）=191893×8957/(140×1.95×105)=62.96mmΔL直= PL/（Ap×Ep）=195300×5863/(140×1.95×105)=41.94mmN3钢绞线伸长量：ΔL=(ΔL曲+ΔL直) +ΔL连续端=(62.96+41.94)+(74.98+29.54)=209.42mm （连续端伸长量同中跨半跨）④N4钢绞线伸长量：N4束非连续端的伸长量：X直=13001mm；X曲=1764mmθ=1.4º×π/180=0.0244radkX曲+μθ=0.0015×1.764+0.25×0.0244=0.0087Pp=195300×（1-e-0.0087）/0.0087=194453NΔL曲= PpL/（Ap×Ep）=194453×1764/(140×1.95×105)=12.56mmΔL直= PL/（Ap×Ep）=195300×13001/(140×1.95×105)=93.01mmN4钢绞线伸长量：ΔL=(ΔL曲+ΔL直) +ΔL连续端=(12.56+93.01)+(12.82+92.29)=210.68mm （连续端伸长量同中跨半跨）3、顶板负弯矩①T1钢绞线伸长量：L =7000mmΔL= PL/（Ap×Ep）=195300×7000/(140×1.95×105)=50.08mm②T2钢绞线伸长量：L =10000mmΔL= PL/（Ap×Ep）=195300×10000/(140×1.95×105)=71.54mm③T3钢绞线伸长量：L =15000mmΔL= PL/（Ap×Ep）=195300×15000/(140×1.95×105)=107.31mm四、钢绞线锚下控制应力计算N k = n×A×σk×b（《桥涵》<下册>P18）式中：Nk——预应力筋的张拉力，KN；n ——同时张拉预应力筋根数；A ——每根预应力筋的截面积，mm2；σk——预应力筋张拉控控制应力，Mpab——超张拉系数，不超张拉时为1.0（b取1.0）；中跨： N1、N2、N3、N4：Nk =n×A×σk×b =4×140×1395×1.0/1000=781.2KN边跨： 1、N1、N2：Nk =n×A×σk×b =5×140×1395×1.0/1000=976.5KN2、N3、N4：Nk =n×A×σk×b =4×140×1395×1.0/1000=781.2KN负弯距： 1、T1、T3：Nk =n×A×σk×b =4×140×1395×1.0/1000=781.2KN2、T2：Nk =n×A×σk×b =3×140×1395×1.0/1000=585.9KN（实际张拉过程以10%，20%，100%三个阶段应力控制伸长量，其对应油表读数以千斤标定报告中直线回归方程计算）。

后张法钢绞线理论伸长值计算公式说明及计算示例后张法钢绞线理论伸长值计算公式说明及计算示例后张法预应力钢绞线在张拉过程中，主要受到以下两方面的因素影响：一是管道弯曲影响引起的摩擦力，二是管道偏差影响引起的摩擦力，导致钢绞线张拉时，锚下控制应力沿着管壁向梁跨中逐渐减小，因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的。

《公路桥梁施工技术规范》(JTJ041-2000)中关于预应筋伸长值的计算按照以下公式：ΔL=（1）=（2）式中：ΔL —各分段预应力筋的理论伸长值（mm）；—各分段预应力筋的平均张拉力，注意不等于各分段的起点力与终点力的平均值（N）；L—预应力筋的分段长度（mm）；Ap—预应力筋的截面面积（mm2）；Ep—预应力筋的弹性模量（Mpa）；P—预应力筋张拉端的张拉力，将钢绞线分段计算后，为每分段的起点张拉力，即为前段的终点张拉力（N）；θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，分段后为每分段中各曲线段的切线夹角和（r ad）；x—从张拉端至计算截面的孔道长度，整个分段计算时x等于L（m）；k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数（1/m），管道弯曲及直线部分全长均应考虑该影响；μ—预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数，只在管道弯曲部分考虑该系数的影响。

从公式（1）可以看出，钢绞线的弹性模量Ep是决定计算值的重要因素，它的取值是否正确，对计算预应力筋伸长值的影响较大。

Ep 的理论值为Ep=（1.9~1.95）×105Mpa，而将钢绞线进行检测试验，弹性模量则常出现Ep’=（1.96~2.04）×105Mpa的结果，这是由于实际的钢绞线的直径都偏粗，而进行试验时并未用真实的钢绞线面积进行计算，采用的是偏小的理论值代入公式进行计算，根据公式Ep=可知，若Ap偏小，则得到了偏大的Ep’值，虽然Ep’并非真实值，但将其与钢绞线理论面积相乘所计算出的ΔL却是符合实际的，所以要按实测值Ep’进行计算。

预应力钢绞线实际伸长量计算方法1、以钢绞线在预应力管道内的长度计算理论伸长量ΔL理为基准时：（1）当采用“行程法”测量伸长量：L实=[（L100%-L10%）+（L20%-L10%）] –ΔL工作长度-ΔL工具锚–ΔL工作锚⑺L实——钢绞线实际伸长量；L20%——张拉应力为20%б0时，梁段两端千斤顶活塞行程之和；L100%——张拉应力为100%б0时，梁段两端千斤顶活塞行程之和；L10%——张拉应力为10%б0时（即初张应力，规范推荐可取10%-25%），梁段两端千斤顶活塞行程之和；ΔL工作长度——梁段两端千斤顶内钢绞线的无阻伸长量；取理论计算值；ΔL工作锚——梁段两端锚具压缩及钢绞线回缩量；取工艺试验实测值；ΔL工具锚——梁段两端锚具压缩及钢绞线回缩量；取实测值；（2）当采用“直接法”测量伸长量：L实=[（L100%-L10%）+（L20%-L10%）] –ΔL工作长度–ΔL工作锚控制应力*钢绞线截面积*钢绞线的根数=张拉力根据千斤顶和油表的检测报告中的校正方程计算出油表读数即可。

注意：有的需要超张拉来抵消预应力损失，在控制应力中乘以系数即可。

预应力钢绞线伸长量计算方法预应力钢绞线张拉理论伸长量计算公式ΔL＝（PpL）/（ApEp）式中：Pp――预应力筋的平均张拉力（N）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）Pp＝P（1－e-(kx+μθ)）／（kx＋μθ）式中：Pp――预应力筋平均张拉力（N）P――预应力筋张拉端的张拉力（N）x――从张拉端至计算截面的孔道长度（m）θ――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μ――预应力筋与孔道壁的摩擦系数1、预应力钢绞线张拉实际伸长量ΔL，应建立在初应力后开台量测，测得伸长值还应加上初应力的推算值。

ΔL=ΔL1+ΔL2式中ΔL1从初应力到最大张拉力间的最大伸长值ΔL2初应力以下的推算值关于初应力的取值一般可取张拉控制应力的10—25%。

预应力钢绞线理论伸长值计算1、按理论计算伸长值△L：NjL LN(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)△L= =ApEs ApEs从《桥规》查得k=0.0015,μ=0.20,计算得θ1=（3+3.7+8.8+5.1）×2×0.0175=0.721rad1-e-(kx+μθ)=0.176kx+μθ=0.194θ2=（3+5.1+10.3+5.1）×2×0.0175=0.8225rad1-e-(kx+μθ)=0.193kx+μθ=0.214N=1395×140.1×15=2931592.5NL1=32310mm+850 mm =33160mm,L2 =32300mm+850mm=33150mmAp=140.1×15=2101.5 mm2Es=1.96×105计算得：△L1=214.11×2=428.22 mm,△L2=212.79×2=425.58mm2、根据试验室对张拉机压力表校验结果，进行拉力与表读数的换算：设计张拉力为0.75Ryb=0.75×1860×140.1×15=2931592.5N 利用内插法算得拉力如下：①表号029 y=0.0079x-1.3515②表号059 y=0.0078x-0.7561设计拉力百分比拉力（KN表读数20% 586.32 3.28 3.8240% 1172.64 7.91 8.39 60% 1758.96 12.54 12.96 100% 2931.6 21.81 22.11 105% 3078.2 22.97 23.253、张拉记录：张拉时，严格按照设计拉力百分比及相应的拉力进行操作并准确记录伸长值。

即先拉20%（б设），记下伸长值A，再拉至40%（б设），记下伸长值B（利用B-A，记作20%的伸长值），然后拉到100%（б设）持荷2分钟后，将其锚固，记下其伸长值C。

预应力钢绞线理论伸长量计按两端张拉，采用精确计算法和简化计算分别计算：
如LT40-09图菜子大桥边梁N1，预应力筋采用一束8φ15.24的钢绞线束，张拉控制力
F=195.3×8=1562.4KN，Ay=140×8=1120mm2，Ey=1.95×105Mpa，设孔道采用预埋金属波纹管成型，μ=0.225、k=0.0015。

）
N1立面布置图
1、精确计算：
将40mT梁的半个曲线预应力筋分成三段，采用桥梁规范公式分段计算：
当AB、CD为直线预应力筋时，θ=0
ΔL=(PL/AyEy)×(1-e-kL/KL) 公式①
当BC为曲线预应力筋时，θ=0.01745329252(180/πR)
ΔL=(PL/AyEy)×[]1-e-（KL+μθ）/（KL+μθ) ] 公式②
各段终点力N终=Fi×e-（KL+μθ）公式③
各段平均张拉力P平= Fi×[1-e-（KL+μθ）/（KL+μθ) ] 公式④
各段参数表（表1）
将表1中数据代入公式①、公式②：
分段求得ΔL=2×∑ΔL =273.50mm
2、简化计算：
将表1中的数据代入下式：
ΔL=P L/AyEy ( P近似平均张拉力)公式⑤
分段求得ΔL=2×∑ΔL=273.52mm
通过以上计算可以看出，采用精确计算和简化计算所得的结果相比，两者差值非常小，所以采用简化计算法是完全能满足曲线预应力张拉理论伸长值的计算精度要求的。