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1 总则
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1.0.1 为规范和指导公路钢混组合桥梁的设计和施工,保
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1.0.2 本规范适用于各等级公路的钢混组合桥梁设计和施
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1.0.3 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法
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1.0.4 公路钢混组合桥梁特大桥、大桥、中桥应按不小于
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1.0.5 公路钢混组合桥梁应进行以下极限状态设计:
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1.0.6 公路钢混组合结构桥梁设计应考虑以下四种设计状
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1.0.7 公路钢混组合桥梁应根据其所处环境条件和设计使
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1.0.8 公路钢混组合桥梁的设计应考虑施工、运营管理与
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1.0.9 公路钢混组合桥梁的设计和施工除应符合本规范的
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2 术语和符号
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2.1 术语
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2.1.1 钢混组合桥梁 steel-concrete
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2.1.2 钢混组合梁 composite beam
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2.1.3 钢混混合梁 hvbrid beam
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2.1.4 钢混组合构件 composite memb
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2.1.5 钢混混合构件 hvbrid member
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2.1.6 结合部 connection part
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2.1.7 连接件 connector 将钢与
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2.1.8 叠合混凝土板 concrete slab
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2.2 符号
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2.2.1 材料性能有关符号 E——钢材弹性模量
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2.2.2 作用和作用效应的有关符号 Mb,Rd
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2.2.3 几何参数有关符号 A——钢梁截面面积
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2.2.4 计算系数及其他有关符号 k——连接件
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3 材料
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3.0.1 钢筋混凝土构件混凝土强度等级不应低于C30;
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3.0.2 混凝土相关设计指标应按现行《公路钢筋混凝土及
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3.0.3 普通钢筋及预应力钢筋的相关设计指标应按现行《
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3.0.4 钢材相关设计指标应按现行《公路钢结构桥梁设计
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4 设计基本规定
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4.1 设计原则
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4.1.1 组合桥梁设计应根据建设条件、结构受力性能、耐
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4.1.2 组合梁尺寸和构造应保证具有合理的抗弯、抗扭刚
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4.1.3 组合梁及组合构件在钢与混凝土交界面应设置连接
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4.1.4 组合梁及组合构件除应考虑正常的温度效应外,尚
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4.1.5 组合梁应根据组合截面形成过程对应的各工况及结
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4.1.6 组合构件应满足延性的要求,混凝土板在组合截面
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4.1.7 混合梁(构件)钢混结合部截面刚度过渡应均匀、
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4.2 作用及作用组合
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4.2.1 组合桥梁设计应考虑可能同时出现的所有作用,按
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4.2.2 组合桥梁施工阶段的作用组合,应根据实际情况确
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5 组合梁
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5.1 一般规定
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5.1.1 钢梁可采用Ⅰ形、闭口或槽形箱梁截面形式;混凝
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5.1.2 组合梁的剪力连接件应能够承担钢梁和混凝土板间
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5.2 设计原则
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5.2.1 组合梁的持久状况应按承载能力极限状态的要求,
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5.2.2 组合梁的持久状况设计应按正常使用极限状态的要
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5.2.3 组合梁的短暂状况设计应对组合梁在施工过程中各
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5.2.4 组合梁进行抗疲劳设计时,应符合现行《公路钢结
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5.3 计算规定
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5.3.1 计算组合梁截面特性时,应采用换算截面法,其中
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5.3.2 组合梁混凝土板有效宽度应符合下列规定:
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5.4 变形与裂缝控制
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5.4.1 组合梁的竖向挠度限值应符合现行《公路钢结构桥
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5.4.2 组合梁桥应设置预拱度,预拱度值宜等于结构自重
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5.4.3 组合梁的混凝土板最大裂缝宽度应满足现行《公路
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6 组合梁桥面板
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6.1 一般规定
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6.1.1 当桥面板采用叠合混凝土板或预制混凝土板时,应
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6.1.2 桥面板及板内钢筋除应满足桥梁整体受力要求外,
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6.1.3 桥面板混凝土达到其设计强度的85%后,方可考
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6.2 构造要求
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6.2.1 桥面板一般可不设置承托。当主梁间距较大时,桥
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6.2.2 对于未设承托的桥面板,下层横向钢筋距钢梁上翼
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6.2.3 组合梁桥面板的配筋应满足下列要求:
-
6.2.4 桥面板采用预制板时,预制板安装前宜存放6个月
-
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6.3 纵向抗剪验算
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6.3.1 进行组合梁承托及混凝土板纵向抗剪验算时,应分
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6.3.2 作用(或荷载)引起的单位长度内纵向抗剪界面上
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6.3.3 组合梁承托及混凝土板应按下式进行纵向抗剪验算
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6.3.4 单位长度内混凝土板纵向抗剪承载力应按下式计算
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7 组合梁计算
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7.1 作用效应计算
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7.1.1 组合梁的作用效应计算应符合下列规定:
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7.1.2 连续组合梁的整体分析应符合下列规定:
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7.1.3 组合梁温度效应、混凝土收缩徐变的计算应符合下
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7.2 强度计算
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7.2.1 抗弯计算应符合下列规定: 1 计算
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7.2.2 组合梁的竖向抗剪承载力应按下列原则计算:
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7.2.3 组合梁的纵向剪力应按下列原则计算:
-
-
7.3 稳定计算
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7.3.1 组合梁的稳定计算应符合下列规定: 1
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7.3.2 连续组合梁负弯矩区侧扭稳定性应按下列公式进行
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7.4 疲劳计算
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7.4.1 组合梁的抗疲劳设计应符合下列规定:
-
7.4.2 组合梁应按下列规定进行疲劳验算: 1
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7.5 裂缝计算
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7.5.1 组合梁负弯矩区混凝土板在正常使用极限状态下最
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7.5.2 由作用(或荷载)频遇组合效应引起的开裂截面纵
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7.6 变形计算
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7.6.1 组合梁的变形计算应符合下列规定: 1
-
7.6.2 组合梁的刚度计算应符合下列规定: 1
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7.7 预应力施加方法和计算
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7.7.1 预应力组合梁桥的预应力施加方式可采用张拉预应
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7.7.2 对连续组合梁桥,可采用张拉全桥布置的曲线或折
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7.7.3 对连续组合梁桥,可采用预加荷载法或支点位移法
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7.7.4 组合梁预应力损失计算应符合下列规定:
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8 混合结构
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8.1 一般规定
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8.1.1 本章适用于钢混混合梁、斜拉索塔端钢混锚固、钢
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8.1.2 混合结构设计应遵循下列原则: 1
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8.2 结合部连接形式
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8.2.1 钢混混合梁典型连接形式可分为全截面连接完全承
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8.2.2 斜拉索塔端钢混锚固结构形式可分为内置式钢锚箱
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8.2.3 混合塔柱(拱肋)钢混结合部连接形式可分为完全
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8.2.4 钢横梁(钢斜撑)与混凝土塔柱结合部可采用如图
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8.2.5 钢塔柱与混凝土承台(钢拱肋与混凝土基座)结合
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8.2.6 桁架混合杆件结合部连接形式可分为完全承压式和
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8.2.7 混合桥面板连接构造可采用图8.2.7的形式。
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8.2.8 钢主梁与混凝土塔柱(桥墩)结合部可在钢主梁腹
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8.2.9 钢管桩与混凝土承台结合可在钢管壁焊接一定数量
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8.3 构造要求
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8.3.1 钢混抗剪连接件宜采用焊钉和开孔板连接件。开孔
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8.3.2 钢混混合梁结合部构造应符合下列规定:
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8.3.3 混合塔柱(拱肋)结合部的焊钉设置于截面的顶板
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8.3.4 钢塔柱(拱肋)与混凝土承台(基座)结合部完全
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8.3.5 其他混合结构结合部构造可参考混合梁和混合塔(
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8.4 计算
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8.4.1 可采用简化计算方法对部分截面连接承压传剪式混
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8.4.2 在进行简化计算的基础上,应建立空间模型,进行
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8.4.3 应通过全桥总体计算得出最不利作用组合下轴力最
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8.4.4 进行钢混结合部节段模型的应力及变形计算时,节
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8.4.5 应选择代表部位的钢格室或抗剪单元进行局部模型
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8.4.6 应在局部模型计算的基础上,进行抗剪连接件的承
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8.4.7 结合部钢构件的疲劳验算应根据需要按现行《公路
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9 连接件
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9.1 一般规定
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9.1.1 钢与混凝土的结合应采用连接件。
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9.1.2 常用连接件形式可分为焊钉连接件、开孔板连接件
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9.1.3 连接件应保证钢与混凝土有效结合,共同承担作用
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9.1.4 钢与混凝土结合面剪力作用方向不明确时,应选用
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9.1.5 钢与混凝土结合面对抗剪刚度、抗疲劳性能要求较
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9.1.6 钢与混凝土结合面对抗剪刚度要求很高,且无拉拔
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9.1.7 钢与混凝土结合面宜设在垂直方向受压的位置。当
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9.1.8 连接件布置成倒立状态时,应在钢板上设置出气孔
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9.1.9 采用预制混凝土构件与钢构件结合时,可将焊钉连
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9.2 构造要求
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9.2.1 焊有连接件的钢板厚度不应小于焊钉直径的0.5
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9.2.2 焊钉连接件的构造应符合下列要求: 1
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9.2.3 开孔板连接件的构造应符合下列要求:
-
9.2.4 型钢连接件的最大间距不宜超过500mm,焊接
-
-
9.3 计算
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9.3.1 计算连接件剪力设计值时,应考虑钢与混凝土组合
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9.3.2 连接件的抗剪刚度可按下列规定进行计算:
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9.3.3 依据连接件的使用情况,应对连接件的承载能力极
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9.3.4 承载能力极限状态下,连接件抗剪承载力设计值可
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9.3.5 正常使用极限状态下,结合面最大滑移值可按下列
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10 耐久性设计
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10.1 一般规定
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10.1.1 组合桥梁耐久性应根据结构的设计使用年限及其
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10.1.2 除应进行混凝土和钢结构的耐久性设计外,尚应
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10.1.3 混凝土结构应选用质量稳定并有利于改善混凝土
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10.1.4 当同一组合桥梁的不同构件或同一构件的不同部
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10.1.5 应采用合理的构造措施使雨水在施工和运营期,
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10.1.6 有条件时,钢结构内部应设置除湿系统。
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10.1.7 组合桥梁耐久性设计应包括下列内容:
-
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10.2 钢结构耐久性设计
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10.2.1 应基于全寿命周期综合确定钢结构耐久性措施。
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10.2.2 钢结构耐久性保障措施可采用耐候钢、热浸(镀
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10.2.3 严重及以上环境等级条件,宜减少钢结构在大气
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10.2.4 浪溅区、水位变动区部位宜采用重防腐涂层、金
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10.3 钢混接触面耐久性设计
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10.3.1 应从混凝土配制、构造要求及施工工艺等方面防
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10.3.2 应除去接触面钢板的氧化皮。
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10.3.3 组合梁钢梁的防腐范围伸入钢混结合面不宜小于
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10.3.4 钢混接触面应做好防、排水,必要时可设置密封
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10.4 连接件耐久性设计
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10.4.1 应防止连接件在施工过程中出现严重锈蚀。
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10.4.2 混凝土浇筑前,连接件(焊钉、开孔板)表面应
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11 连接件施工
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11.1 一般规定
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11.1.1 本章适用于焊钉、开孔板以及型钢连接件的加工
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11.1.2 连接件宜在工厂成型和焊接,宜采用CO2气体
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11.1.3 连接件与钢结构焊接前,应进行焊接工艺评定试
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11.1.4 混凝土浇筑前,应检查连接型钢和焊钉安装质量
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11.1.5 宜通过工艺试验确定施工参数,验证混凝土性能
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11.2 焊钉连接件施工
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11.2.1 焊钉焊接过程中,翼缘板横向最大焊接变形不得
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11.2.2 应严格控制焊钉平面位置、间距及焊钉连接件的
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11.2.3 钢构件运输、安装过程中不得触碰和损伤焊钉连
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11.2.4 连接部位普通钢筋安装时,禁止弯折和割除焊钉
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11.2.5 焊钉连接件安装到位后宜尽快浇筑混凝土,浇筑
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11.3 开孔板连接件施工
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11.3.1 开孔板连接件孔径允许偏差应为±0.7mm,
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11.3.2 贯通钢筋加工尺寸应严格控制,其允许偏差应为
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11.3.3 贯通钢筋安装及定位宜居中布置,并严禁与开孔
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11.4 型钢连接件施工
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11.4.1 型钢连接件安装前应根据设计构造特点确定合理
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11.4.2 连接型钢安装应严格控制钢梁顶面高程,不得采
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11.5 连接件处混凝土施工
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11.5.1 应保证混凝土填充密实并与连接件良好接触。对
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11.5.2 配置混凝土用的粗集料宜采用5~20mm连续
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11.5.3 当连接件布置成倒立状态时,应在钢板上设孔用
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11.5.4 混凝土浇筑过程中应保证连接件周围的混凝土密
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11.5.5 混凝土原材料除应满足现行《公路桥涵施工技术
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11.5.6 连接件处混凝土宜保温保湿养护7d以上。
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12 组合梁施工
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12.1 一般规定
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12.1.1 组合梁施工以及使用的材料应满足现行《公路桥
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12.1.2 钢梁涂装材料应具有良好的附着性、耐蚀性,具
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12.1.3 现浇桥面板应采用无收缩混凝土,膨胀剂的掺量
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12.1.4 施工前应根据组合梁结构特点和受力特性确定施
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12.1.5 钢梁和混凝土连接处应做好防、排水。
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12.2 钢梁加工与运输
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12.2.1 钢梁加工应满足下列要求: 1 钢
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12.2.2 钢梁运输应满足下列要求: 1 运
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12.3 钢梁安装
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12.3.1 钢梁安装可采用支架上分段安装、整孔安装、分
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12.3.2 钢梁在吊装、对位、拼接各环节应采取下列措施
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12.3.3 支架上分段安装钢梁应满足下列要求:
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12.3.4 整孔安装钢梁应满足下列要求: 1
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12.3.5 钢梁悬臂安装应满足下列要求: 1
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12.3.6 钢梁顶推安装应满足下列要求: 1
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12.4 组合梁节段制作与悬臂安装
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12.4.1 节段制作、存放应满足下列要求: 1
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12.4.2 节段悬臂安装应满足下列要求: 1
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12.5 混凝土桥面板施工
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12.5.1 桥面板预制应符合下列规定: 1
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12.5.2 混凝土桥面板运输与安装应符合下列规定:
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12.5.3 湿接缝施工应符合下列规定: 1
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12.5.4 混凝土桥面板现场浇筑施工应符合下列规定:
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12.6 组合梁预应力施工
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12.6.1 预应力张拉时机和顺序应符合要求。
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12.6.2 应控制桥面板混凝土内的预应力管道的位置,保
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12.6.3 体外预应力应严格控制转向装置的位置和角度,
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12.6.4 采用支点位移法对桥面板施加预应力的结构,梁
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13 混合梁结合部施工
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13.1 一般规定
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13.1.1 混合梁结合部施工应符合现行《公路桥涵施工技
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13.1.2 结合部施工前应制订详细的施工实施方案,明确
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13.1.3 钢混结合部严禁出现混凝土脱空、不密实的现象
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13.1.4 结合部混凝土浇筑前应对结合部钢结构温度、混
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13.2 结合部钢梁制造
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13.2.1 应根据结合部钢梁结构特点制订详细的制造与组
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13.2.2 结合部连接件安装允许误差应为±3mm。
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13.2.3 焊接时应防止局部焊接温度过高而造成局部变形
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13.2.4 结合部钢梁的焊接缝应进行专门检测。
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13.3 结合部钢箱梁安装
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13.3.1 箱梁出厂之前,梁段与相邻梁段应进行预拼装,
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13.3.2 钢箱梁运输过程应保证无损伤和无腐蚀,宜采用
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13.3.3 钢箱梁在运输和安装过程中,支点和吊点等设置
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13.3.4 钢箱梁可采用桥面吊机或浮吊安装,吊装过程应
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13.3.5 钢箱梁拼装支架应经结构分析计算,必要时应进
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13.3.6 平面位置、纵坡和高程应符合要求。钢箱梁安装
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13.3.7 当以结合部钢箱梁为基准梁,后续安装钢箱梁时
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13.4 结合部混凝土施工
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13.4.1 钢混结合部应配制大流态低收缩高性能混凝土,
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13.4.2 结合部预埋件宜采取与已浇筑梁段外露钢筋焊接
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13.4.3 混凝土胶凝材料用量不宜超过550kg/m3
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13.4.4 混凝土拌合物应流动性良好、无泌水现象,初始
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13.4.5 混凝土浇筑前应对结合面进行凿毛,凿毛深度不
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13.4.6 在钢混结合部混凝土浇筑之前,应对钢箱梁和混
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13.4.7 宜选择夜问气温较低时段浇筑混凝土,浇筑前应
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13.4.8 宜在不易振捣的钢结构部位预留出气孔或振捣孔
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13.4.9 混凝土横桥向宜全断面一次性布料,分层浇筑,
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13.4.10 夏期高温季节应降低混凝土的浇筑温度,混凝
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13.4.11 混凝土浇筑时宜缩短从出料到浇筑入模的间隔
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13.4.12 混凝土强度达到85%设计强度前,应严格控
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13.4.13 混凝土浇筑完成后应及时覆盖湿润养护,夏季
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13.5 预应力施工
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13.5.1 预应力管道应设定束形控制点,其位置允许偏差
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13.5.2 混凝土强度达到85%设计强度前,不得张拉预
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13.5.3 张拉顺序、张拉力及伸长值均应符合设计要求。
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13.5.4 施加预应力时,张拉装置不宜直接作用于钢板上
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13.5.5 钢箱梁侧预应力锚头应锚固于承压板上,宜采用
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13.5.6 孔道压浆应在终张拉完毕后24h内进行。压浆
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13.5.7 宜采用真空辅助压浆工艺,孔道内的真空度宜稳
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13.5.8 浆体温度应在5~35℃之间。压浆及压浆后3
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13.5.9 宜选用专用的后张法预应力管道压浆材料。浆体
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14 索塔及拱座钢混结合部施工
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14.1 一般规定
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14.1.1 本章适用于混合索塔塔柱结合部、斜拉索塔端钢
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14.1.2 索塔及拱座钢混结合部的施工应符合现行《公路
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14.1.3 混合塔柱、塔上钢横梁结合部施工前应进行安全
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14.1.4 测量、定位和安装工作宜在温度稳定且无日照影
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14.1.5 结合部混凝土施工前宜按实体比例模型进行混凝
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14.1.6 结合部混凝土浇筑应按大体积混凝土进行温度控
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14.2 混合塔柱及斜拉索锚固区钢混结合部施工
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14.2.1 塔柱结合部底座轴线、高程允许偏差均应为±3
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14.2.2 塔柱结合部锚固箱安装前应在没有局部温差的条
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14.2.3 塔柱结合部开孔板连接件贯通钢筋应定位准确,
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14.2.4 混凝土分层浇筑厚度宜为200~300mm,
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14.2.5 斜拉索锚固区钢锚箱(梁)制作、安装线形控制
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14.2.6 钢锚箱(梁)运输时应设置临时支撑点固定装置
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14.2.7 钢锚箱(梁)吊装前应对起吊设备、机具等进行
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14.2.8 锚固箱安装后应在没有温差的情况下测量顶口的
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14.2.9 首节钢锚箱(梁)的底座预埋件应设置适当的预
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14.2.10 锚箱底座混凝土浇筑时宜预留一定高度,定位
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14.2.11 锚箱安装施工锚固螺栓拧紧前应检测锚箱底板
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14.2.12 后续钢锚箱初定位宜通过限位和导向装置实现
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14.2.13 钢锚箱施工时宜高出混凝土面一个节段。严禁
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14.3 钢横梁(钢斜撑)与混凝土塔柱结合部施工
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14.3.1 钢横梁应保证拼装组件密贴,焊缝不得有裂纹、
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14.3.2 安装横梁时应考虑横梁制作偏差、塔柱间的误差
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14.3.3 钢横梁与塔壁的连接可采取嵌补段来进行连接,
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14.3.4 可通过设置主动横撑,调整横梁装配时合拢口的
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14.4 钢塔柱与混凝土承台 (钢拱肋与混凝土基座)结合部施工
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14.4.1 预应力束(筋)安装应采用定位支架进行固定,
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14.4.2 锚杆安装的平面允许偏差应为±2mm。
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14.4.3 承台(塔座)混凝土浇筑前应对所有锚杆的位置
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14.4.4 可采取打磨法及问隙压浆法,保证结合部钢塔节
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14.4.5 锚杆预应力张拉宜分2~3次张拉完成,首次张
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14.4.6 拱座钢结构部分宜整体安装。
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14.4.7 拱座钢结构宜采用劲性骨架进行安装定位,可通
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14.4.8 拱座混凝土应进行分层分段交错浇筑,分层下料
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附录A 组合梁侧向扭转屈曲的弹性临界弯矩
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A.0.1 组合梁负弯矩侧向扭转屈曲的弹性临界弯矩由“倒
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