LNG 储罐预应力钢绞线束伸长值计算方法探讨

文小锋

(中国石化集团洛阳石油化工工程公司，河南洛阳 471003)

1 概述

在中国经济快速发展的同时，为保障经济的能源动力却极度紧缺，液化天然气(LNG)作为一种清洁、高效、方便、安全的能源，其产业的发展在中国的能源市场已越来越受到重视。16万m3LNG全容罐是国内接收站项目中最常用的储罐类型之一，其内罐为9%镍钢筒，外罐为后张法预应力钢筋混凝土结构，墙厚800 mm，墙内壁半径41 m，设计温度为－165℃。

下面以16万m3储罐为例，详细介绍LNG储罐外墙内竖向和环向预应力钢束理论伸长值的精确计算方法。

2 预应力设计条件

2.1 预应力材料特性

预应力钢束及锚具均按德国DYWIDAG公司产品采用，标准抗拉强度fpk=1 860 MPa，弹性模量Ep=195 GPa，考虑锚具及千斤顶2%的瞬时摩擦损失;单根钢绞线截面积A=150 mm2，竖向钢束每束12根As=1 800 mm2，张拉控制应力δk=1 467 MPa;环向钢束每束19根Ah=2 850 mm2，张拉控制应力δk=1 488 MPa。

2.2 预应力张拉控制

混凝土强度达到90%设计强度后方可进行预应力钢束张拉，张拉程序为:0→0.2δk(读初读数)→1.0δk(持荷 2 min，测最后伸长值)→锚固回油放松。预应力施工过程中最大张拉力:竖向钢束 Fs=2 640.6 kN;环向钢束 Fh=4 240.8 kN。

2.3 预应力钢束布置

如图1所示，竖向钢束从檐梁顶到承台底总长为40.889 m，间距1.811 m，其在承台底部锚固，檐梁顶为张拉端;环向钢束每根为180°半圆，两根组成一组，对称布置成一个圆周，在均布的四个扶壁上锚固，两端张拉，取1/4圆周计算，半根长度为67.2 m，其中直线段长2 m，反曲线段长2 m，反向总曲率4.61°，正曲线段长63.2 m，正向总曲率87.24°，由于环向钢束在储罐外墙高度范围内间距不等，此处取间距0.4 m时计算。……