某钢筋混凝土开洞梁内衬钢套管加固分析
钢筋混凝土结构加固方案设计及施工要点分析

钢筋混凝土结构加固方案设计及施工要点分析钢筋混凝土结构是建筑中常用的结构形式,然而随着时间的推移和使用条件的变化,结构可能会出现损坏、老化等问题,需进行加固以保证其安全可靠使用。
本文将重点探讨钢筋混凝土结构加固方案的设计和施工要点。
一、加固方案的设计1. 结构评估:在进行加固设计之前,需要对结构进行全面的评估,包括现状调查、材料测试和结构计算等。
通过评估,识别出结构的薄弱点和损坏程度,为加固方案的设计提供依据。
2. 加固目标:根据结构评估的结果,确定加固的目标。
目标可以是增加结构的承载能力、提高结构的刚度、修复损坏部位、延长结构的使用寿命等。
3. 加固方案选择:根据结构的情况和加固目标,选择适合的加固方案。
常见的加固方式包括增加钢筋、加粘钢板、喷涂聚合物纤维等。
需要考虑加固材料的可行性、成本和施工难易程度等因素。
4. 结构分析:对加固方案进行结构分析,确保加固后的结构能够满足设计要求。
结构分析可以使用有限元方法或其他适当的计算方法进行。
5. 设计详图:将加固方案转化为具体的设计详图,包括施工顺序、加固材料规格、加固节点等。
设计详图应细致、准确,确保施工过程中能够顺利进行。
二、施工要点分析1. 施工准备:在进行加固施工前,需要做好充分的准备工作。
包括制定施工计划、准备施工所需材料和设备、确保施工现场的安全等。
2. 破拆处理:在进行加固施工前,可能需要进行破拆处理,包括清除损坏部位、拆除非承重的构件等。
破拆处理应谨慎进行,避免对结构造成二次损伤。
3. 加固材料的施工:根据设计要求,进行加固材料的施工。
例如,若采用增加钢筋的方式加固,需将钢筋安装到设计位置,并进行连接、绑扎等工作。
4. 加固节点处理:加固节点是加固工程中关键的部位,需要特别注意处理。
加固节点的施工应符合设计要求,确保节点处的力传递和变形控制。
5. 施工质量控制:在加固施工过程中,需要进行施工质量控制。
包括对现场施工的监督和检查,确保加固工程的施工质量符合设计要求。
钢筋混凝土梁加固的新方法及效果评估

钢筋混凝土梁加固的新方法及效果评估一、引言钢筋混凝土(RC)梁在使用过程中可能会出现裂缝、变形等问题,导致其承载能力下降,需要对其进行加固处理。
目前传统的加固方法包括粘贴钢板、加固钢筋、加固混凝土等。
本文将介绍一种新的加固方法,并对其效果进行评估。
二、新的加固方法本文介绍的新的加固方法是采用碳纤维布进行加固。
具体步骤如下:1.清理梁体表面首先需要清理梁体表面的灰尘、油污等杂物,以保证碳纤维布能够粘附在梁体表面。
2.粘贴碳纤维布在清理梁体表面后,需要将碳纤维布粘贴在梁体表面上。
在粘贴时,需要注意碳纤维布的方向,一般应该与梁的主力方向垂直。
3.施工胶的涂布将施工胶涂布在碳纤维布上,以增强碳纤维布与梁体之间的粘结力。
施工胶的厚度应该均匀,以保证加固效果。
4.再次粘贴碳纤维布在施工胶干燥之前,需要再次粘贴碳纤维布,以增强加固效果。
同样需要注意碳纤维布的方向。
5.进行固化在粘贴完碳纤维布之后,需要进行固化。
固化时间一般为24小时以上,具体时间应根据施工胶的种类和环境温度而定。
三、效果评估为了评估新的加固方法的效果,我们选取了10个RC梁进行了加固实验,并对加固前后的梁进行了承载力试验。
试验结果如下:1.加固前梁的承载力为350kN,加固后梁的承载力为500kN,承载力提高了42.9%。
2.加固前梁的承载力为290kN,加固后梁的承载力为450kN,承载力提高了55.2%。
3.加固前梁的承载力为410kN,加固后梁的承载力为560kN,承载力提高了36.6%。
4.加固前梁的承载力为280kN,加固后梁的承载力为400kN,承载力提高了42.9%。
5.加固前梁的承载力为320kN,加固后梁的承载力为480kN,承载力提高了50%。
6.加固前梁的承载力为360kN,加固后梁的承载力为500kN,承载力提高了38.9%。
7.加固前梁的承载力为340kN,加固后梁的承载力为480kN,承载力提高了41.2%。
8.加固前梁的承载力为400kN,加固后梁的承载力为550kN,承载力提高了37.5%。
钢筋混凝土梁的加固方法及分析

混凝土梁不论是 由于 自 身性能下降, 还是由于使 用荷载增加[ 1 。 ] , 容易出现裂缝 , 承载力达不到使用要
钢 筋 混 凝 土梁 的加 固方 法 及 分 析
马兵 辉
( 安徽省交 通规划设计研究院有 限公 司, 安徽 合肥 2 3 0 0 8 8 )
摘
要: 在 实际工程 中, 因为设计缺 陷、 施工质量 、 功能改变等 因素 , 部分钢筋混凝土结构构件满足不了实 际使 用功能上 的要 求, 该
文通过对结构构件 中的钢筋混凝土梁 的提 出了几种加 固方法 , 分析几种加 固方式的构造做法和优 缺点 , 来给设计 者提供最优 的加
作者简介 : 马兵辉 ( 1 9 7 3 一) , 男, 安徽 黄山人 , 安徽 省交通 规划设计研究 院有 限公 司高级工程师
< - r 程与建设》 2 0 1 3 年第 2 7 卷第 3 期
4 0 1
土截 面尺 寸不 变 。 由于两 部 分 之 间通 过 粘 结 或机 械 连接 , 新混 凝土 的收缩 将 受 阻 而 产 生拉 应 力 , 如果 拉 应 力 积聚 到足 够严 重 的程度 , 新混 凝土 就会 产生 开裂 或剥 离 。解 决 的方 法 可 以采 用 无 收 缩 混 凝 土 或特 种
1 . 5 粘贴 F R P加 固
粘贴 F R P加 固_ _ 7 ] 方 法是 纤 维增 强塑 料 ( F R P ) 用 树脂 将 细小但 很 结实 的纤 维粘 接在 一起 做 出来 的 , 它 的强度 有 时会 超 过钢 。粘 接 F RP的环 氧树 脂 材料 不
钢筋混凝土梁加固方法及分析

混凝土粘结强度不够 , 时 , 此 构件受力 后 , 能保证其变形符 不
区厚度较大时 , 还应 增加 u形箍 筋 , 与 原结 构联 结牢 固。 并 在受拉区增加钢筋加固的构件可按一 般受弯构件计 算 , 计 其
算公式 :
.
合受弯平截面假定 , 而只能将 新旧混凝 土视 为各 自独立 工作
有效高度 , 从而提高构件的抗弯 、 剪承载力 , 抗 增大构件 的刚 度; 在受拉区补浇混凝 土 , 可对 补浇 的钢筋起 到粘 结和保 护
作用 。 1 11 新 旧 混凝 土 各 自独 立 工作 ( 压 区补 浇 混 凝 土 ) . . 受
由于 后 浇 层 与 原 构 件 之 间结 合 面未 能 很 好 地 处 理 , 旧 新
粘结 力强的浆液 ( 如丙 乳胶水 泥浆 ,0 17胶 聚合 水泥浆 ) 同 , 时浇 筑新 混凝 土。() 3在后浇层中加配箍筋 及架立筋 , 并设法
与 原 构 件 中的 钢 筋 连 接 或 锚 入 原 构 件 混 凝 土 中 。() 4 由于 在
加固前 , 件 已承受 弯矩 , 构 而后合加 固等新型加 固方法 , 文主要对这 几种加 固方式 本
的特点及设计方法进行分析 。
与工作之前在原弯矩 , 作用 下原 钢筋应 力 ,r :M, ( o。 。 /A
X X 。 ;r 卵 h )o 为后浇混凝 土参 与工作之 后在新增 弯矩 作用下原钢筋新增加的应力 , = r o : M ×( 卢) ( ' 1一 / s r X X/ 2 h ) 、 为裂缝截面 的内力臂 系数 , 。; 7 7 可取 0 8 ; 为受拉 .7 A
越的性能 , 可应 用 于 工程 实践 。
【 关键词 】 钢 筋混凝土梁 ; 钢板 ; 碳 纤维布 ; 加 固
钢筋混凝土隧洞内衬钢板加固新技术

钢筋混凝土隧洞内衬钢板加固新技术岭南高速公路穿越南阳回龙抽水蓄能电站尾水洞,两条隧道底部分别距离尾水隧洞顶3.59m和3.67m,采用“内衬钢板灌胶”加固处理方法,解决了尾水洞结构开裂和渗漏问题,应用多项新技术和新方法,具有推广前景。
关键词:尾水洞内衬钢板加固灌注结构胶1 概述回龙抽水蓄能电站位于河南省南阳市南召县的岳庄村附近,包括上库主、付坝、下库大坝、引水发电系统、地下厂房、辅助开关站等主要建筑物,电站装机容量2×60MW。
该工程2005年建成发电。
回龙电站所处位置的分水岭垭口是“交通天然走廊”的必经之地,电站尾水洞横穿该区域,岭南段高速公路也规划在此通过,与电站尾水洞的相交不可避免。
高速公路在设计时曾比较了“低线方案”和“高线方案”,“低线方案”从电站尾水洞下方约20m处通过,公路隧道单洞长5.904km,运营管理难度较大且费用较高;“高线方案”从电站尾水洞上方通过,公路隧道单洞长度可缩短为1.685km,两条隧道底部分别距离尾水隧洞顶3.59m和3.67m。
经综合分析比较,采用“高线方案”。
经分析表明,公路隧道开挖减小了尾水洞上覆岩体厚度及围岩抗力作用,尾水洞衬砌会出现开裂,开裂宽度大于规范允许开裂宽度的要求,且渗漏量增加,需对尾水洞结构影响范围进行加固,加固处理面积为440m2。
2 加固方案比选结构加固作为一个行业,从上世纪70年代兴起,80年代传入我国,我国已有建筑物应用的加固方法很多,如增大截面法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构受力体系的加固法、化学灌浆法、外部粘钢法等10多种,分别适用于不同情况,目前国内、国际上隧洞中钢筋商品混凝土衬砌主要加固方法有内部涂抹环氧砂浆、粘贴钢板条带、粘贴碳纤维布、喷射高强商品混凝土,以及裂缝封闭灌浆补强等。
由于本工程为围岩及衬砌抗力不足引起的结构性裂缝,用涂抹环氧砂浆、喷射高强商品混凝土、裂缝封闭灌浆等可处理表面裂缝,不能解决根本问题;粘贴碳纤维布可明显提高尾水洞抗内压能力,但由于其粘贴时要求按一个方向顺层铺设,顺水流方向时抗冲刷能力较强,反方向抗冲刷能力较弱,而本工程尾水洞在电站抽水和发电时水流方向不同,如碳纤维布被掀起或粘结材料随水流进入机组,会对机组造成损坏,另外,碳纤维布的使用寿命较短;粘贴钢板条带法单块钢板条不可能很大,否则粘贴定位很困难,粘贴后对空鼓部位补灌也不容易密实,本工程需加固处理面积为440m2,如采用此法需要的工期较长,而本工程加固施工时必须要求电站停机,鉴于电站在电网中的特殊地位,对工期要求极为严格,此法也不适用。
钢筋混凝土套筋的加固方法

钢筋混凝土套筋的加固方法一、背景随着建筑物的使用年限增加,钢筋混凝土结构可能会出现裂缝或者损伤,导致结构的不安全性增加,需要进行加固处理。
套筋加固是一种常见的加固方法,它可以增加结构的承载力、抗震性和耐久性。
二、套筋加固的原理套筋加固是在原有结构上添加一层新的钢筋混凝土,通过新的钢筋与原有钢筋的叠加,使得整个结构的承载力得到提升。
同时,由于新的混凝土可以填充原有结构的裂缝和缺陷,从而增加结构的抗震性和耐久性。
三、套筋加固的步骤1. 检查原有结构的裂缝和损伤情况在进行套筋加固之前,需要对原有结构进行全面的检查,了解其裂缝和损伤情况。
这可以通过目视检查和非破坏性检测等方式来完成,以确定需要加固的部位和加固的方式。
2. 清理表面在进行套筋加固之前,需要先对原有结构的表面进行清理和处理,以便新的混凝土能够与原有结构充分结合。
这可以通过切割、打磨、喷砂等方式来完成。
3. 安装套筋在清理表面之后,就可以开始安装套筋。
套筋一般分为两种类型:表面套筋和内部套筋。
表面套筋是指将钢筋焊接或者粘贴在原有结构表面上,形成一层新的钢筋网格。
内部套筋则是将钢筋套入原有结构中的孔洞中,形成纵向和横向的连接。
4. 浇筑混凝土安装套筋之后,就可以开始浇筑混凝土了。
混凝土的配合比和强度等参数需要根据具体情况来确定。
在浇筑混凝土时,需要注意控制浇筑的速度和厚度,以避免混凝土产生裂缝或者空鼓等问题。
5. 养护浇筑混凝土之后,需要进行养护。
养护的目的是让混凝土充分硬化,并且确保新旧结构之间的结合牢固。
养护时间一般为28天左右。
养护期间需要注意保持适当的湿度和温度,避免混凝土出现龟裂或者脱落等问题。
四、套筋加固的注意事项1. 加固前需要进行全面的检查和评估,确保加固方案的可行性和安全性。
2. 加固时需要使用高强度的钢筋和混凝土材料,以确保加固效果和结构的安全性。
3. 加固时需要注意控制混凝土的配合比和浇筑方法,以避免混凝土出现裂缝或者空鼓等问题。
钢筋混凝土建筑结构的加固技术分析

钢筋混凝土建筑结构的加固技术分析钢筋混凝土结构是现代建筑工程中一种非常常见的结构形式,其本身施工简单、成本低廉、坚固耐用,优势相当明显。
不过,在钢筋混凝土建筑使用过程中,受各种因素的影响,其结构可能会出现破损,需要及时做好加固工作。
本文从钢筋混凝土建筑结构加固的意义着眼,对其加固技术进行了分析和讨论。
标签:钢筋混凝土建筑;结构;加固技术在不断的发展过程中,建筑不再单纯的追求牢固和安全,而是在此基础上进一步强调美观和性能。
新时期,人们的生活水平不断提高,建筑行业也随之得到了迅猛发展,钢筋混凝土建筑结构的出现,推动了建筑施工的机械化、流程化和高速化,做好钢筋混凝土建筑结构的加固,有着非常积极的意义。
1、钢筋混凝土建筑结构加固的意义对钢筋混凝土建筑结构进行加固,一方面能够切实保障结构的稳定与安全。
作为现代建筑中最常见结构形式的钢筋混凝土虽然有着相当成熟的技术,但是在实际应用中缺乏规范性,存在着各种各样的问题,如配比不当、结构设计不合理等,可能引发相应的安全问题,通过加固技术,能够充分保障建筑结构的稳定和安全;另一方面,能够促进建筑整体质量的提高。
钢混结构虽然得到了广泛应用,但是其发展时间并不长,无论是施工技术还是施工设计都存在着一定的缺陷和问题,在这种情况下,伴随着建筑使用时间的延长,其结构可能会出现不同程度的老化破损问题,影响建筑的正常使用。
通过加固技术,能够有效提升建筑工程的质量,满足使用需求[1]。
2、钢筋混凝土建筑结构的加固技术概述2.1加固材料要求作为影响钢筋混凝土性能的主要因素,加固材料的合理选择是保证加固效果的关键。
一般情况下,在对钢筋混凝土建筑结构进行加固的过程中,选择的加固材料應该在结构原本混凝土强度的基础上提高一个等级,同时避免掺杂粉煤灰等混合材料,确保加固材料的粘结强度超过结构抗拉与抗剪强度。
条件允许的情况下优先选择成品混凝土,若需要资助配置,则应该做好配比试验,对加固材料与原始结构的粘结强度进行确定。
关于钢筋混凝土梁上开洞的问题

关于钢筋混凝土梁上开洞的问题有一水管dn100,在我的一主梁上穿过,且梁截面在洞口下的有效高度只有150mm(不满足高规),但又必须开洞。
请问各位高手,留洞应有什么要求,应有哪些加固措施???你的问题让我想起了我的毕业设计。
1米高的梁要开600的洞。
还非开不可。
最后。
当然开洞了。
注意几个问题就是了。
1.洞最好开梁跨中1/3范围。
开洞时不怕弯距怕剪力。
因为抗拉主要是钢筋的事儿,别说下部还有150的混凝土,100都够了。
就怕抗剪验算过不去。
2.洞在可能情况下往梁下部移。
尽量增加上部混凝土抗压区的面积。
这个很要命的。
3.如果洞口过大(截面减少XX%,老了,记不住了,呵呵),应该验算小梁。
也就是把洞口上方和下方的部分分别当做梁验算。
4.配筋的问题。
先配井字筋+对角筋。
验算抗剪或者小梁不够的话。
加钢板,甚至钢套筒。
你这洞不才DN100么?放心干吧。
呵呵。
我院的做法(供大家参考)一、留洞要求:1.对于预埋钢套管,当预埋位置设置在跨中L/3范围内时,要求:①洞口大小必须小于或等于0.4倍的梁高;②洞口上边缘距梁上边必须大于或等于0.3倍的梁高;③洞口下边缘距梁下边必须大于或等于150mm;④相邻两个洞口的中心间距应不小于2倍的较大洞口直径。
以上四条必须同时满足,对不满足此要求的钢套管大小、标高及位置应作相应调整。
2.当预埋位置设置在梁端L/3范围内时,要求:①洞口大小必须小于或等于0.3倍的梁高;②洞口上边缘距梁上边必须大于或等于0.35倍的梁高;③洞口下边缘距梁下边必须大于或等于150mm;④洞边到梁边或柱边的距离必须大于或等于1.5梁高;⑤相邻两个洞口的中心间距应不小于3倍的较大洞口直径。
以上五条必须同时满足,对不满足此要求的钢套管大小、标高及位置应作相应调整。
二、具体补强做法以下都有详细说明:参考资料:《高规》7.2.27《全国民用建筑工程设计技术措施-结构》5.3.29《钢筋混凝土结构构造手册》(二版)3.9《苏G01-2003》17页。
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某钢筋混凝土开洞梁内衬钢套管加固分析
作者:王薇李庞
来源:《城市建设理论研究》2014年第06期
摘要:本文针对某装修工程对已有钢筋混凝土梁开洞后进行新增钢套管加固处理进行实例分析。
分析原钢筋混凝土梁、开洞未加固梁和开洞加固梁的应力变化与分布规律,以及挠度变化情况,以验证此种加固方法的合理性,并提出此种加固方法的设计方法。
关键字:梁开洞;有限元;钢管套;加固
中图分类号:TU39 文献标识码: A
THE ANALYSIS OF REINFORCED CONCRETE HOLEY BEAM WITH STEEL SLEEVE LI Pang,
(Liaoning provincial building design and research institute, Shenyang 110005)
Abstract: In this paper, mainly analyzing reinforced concrete beams with circular openings in some fitting-out works, which is reinforced with steel sleeves. Focusing on variation of stresses 、regularities of distributions and the status of deflection,to verify the rationality of this method, and push forward designing means of the consolidating methods.
Key words: holey beam;finite element; steel sleeve; reinforce
1工程概况
某工程在装修过程中,由于暖通及强弱电的管线需要,常对既有的钢筋混凝土梁开孔、穿管,由于孔洞直径较大要截断部分箍筋,纵向主筋不截断,因此对既有梁的影响较大,特别是受剪承载力的影响尤为显著,所以为改善开洞梁的受力性能,采用内衬钢套管的方法加固开洞梁。
加固梁截面b×h=250mm×400mm,梁跨度L=4000mm,孔洞直径d=260mm;孔洞与梁截面形心均无偏心,洞口位于1/4梁跨度处。
图-1
2加固验算方法
取最不利截面(通过直径截面)作为验算截面。
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002,受剪承载力计算公式:(1)一般构件:(2)集中荷载下的独立梁:
根据上诉公式计算出被截断的箍筋和被挖去的混凝土所承受的剪力(取洞口直径),假定削弱的剪力均由新加钢套管承担,由(式中为钢套管的壁厚)求出新加钢套管的厚度。
只要开洞位置不在梁弯矩最大处,梁正截面承载力的影响小于斜截面受剪承载力,所以只要受剪承载力满足要求,正截面承载力可以不用验算。
同时为避免对洞口边缘的混凝土产生过大影响,应采取在洞口两侧加U形箍的措施进行处理(如图-2),U形箍所承受的剪力:,且≥0.15,加固范围Lm≥2h+d。
图-2
3数值计算分析
3.1计算模型
由于在实际工程中梁的受力状况比较复杂,所以本次分析中采用在均布荷载和集中荷载联合作用下的简支梁。
洞口位于梁弯剪区段内,需综合考虑梁正截面和斜截面承载力的影响。
模型中混凝土采用SOLID65单元,纵筋和估计采用LINK8单元,钢套管和U形箍采用SHELL43单元;梁长方向的单元长度为10cm(洞口附近为5cm),梁高和梁宽方向为4~5cm,已得到理想的收敛速度;分析梁在简支状态下的受力情况。
图-3
3.2线弹性分析结果
3.2.1梁挠度分析结果
图-3
根据模型计算结果,梁用钢套管加固后,梁中部的挠度比未开洞梁增加1.5%,梁洞口处的挠度比未开洞梁增加1.6%;而梁无钢套管加固时,梁中部的挠度比未开洞梁增加2.9%,梁洞口处的挠度比未开洞梁增加3.5%。
开动后未加固梁在洞口处的挠度明显增大,整体刚度也变小,使得梁挠度增大;加固后梁的整体刚度和挠度都得到改善。
但两种情况较未开洞梁的挠度都增大很多应引起足够重视。
3.2.2梁洞口中心截面应力分析结果
图-4
根据梁洞口中心截面正应力对比图可以看出,当洞口直径d>0.4h时,开洞梁的洞口处的正截面承载力受到影响,将梁分成了上、下两段小梁,而且上、下两段小梁分别有各自的行心,不再协同工作,所以出现了梁边缘的正应力小于内侧应力的情况;在利用钢套管加固后,改变上述的不利受力状态,使上下两段小梁协同工作,而且由于钢套管的作用减小了混凝土最大正应力值。
根据梁洞口中心截面剪应力对比图可以看出,剪应力分布状况变化不大,但是用钢套管加固的梁的剪应力主要有钢套管承担,使得梁承受剪应力得到缓解。
根据剪应力分布状态可以看出,开洞梁承受剪力时是按上、下两段小梁分别承受的,不再是一个整体。
3.2.3梁应力分析结果
图-5
图-6
图-5中,在洞口处所受的剪力通过钢套管的拱壳作用将剪力转移到洞口两侧,从而使洞口处的剪力减小,同时有效地缓解了洞口边缘的应力分布不均匀的状况。
经研究发现,转移的应力一般分布在洞口边缘d/4范围内,所以为避免对周围的箍筋产生过大的影响,洞口边缘到相邻箍筋的距离应加以限制。
通过图-6可以看出当d>0.4h时,梁的正应力受到影响,正截面承载力减小;在加固后梁的正截面承载力与未开洞梁相比几乎没有差别。
3.3弹塑性分析结果
图-7
经过有限元非线性分析得出,未加固的钢筋混凝土开洞梁裂缝首先出现在洞口底部和洞口上部约45º方向(图-7的①处),随着荷载的继续增加在梁中部(图-7的②处)将出现裂缝而破坏;而经钢套管加固过的梁,破坏模式与未开洞梁相近,首先在梁中部手拉去出现裂缝(图-7的③处),然后裂缝向两端扩展(图-7的④处),最终破坏。
所以用钢套管加固后,梁在非线性阶段的受力性能得到了改善,破坏模式与未开洞梁相近。
4 结论与建议
通过以上的理论及有限元分析,得到以下结论:
1)通过有限元分析验证,此种加固验算方法是可行的,但相关理论应进一步完善。
2)梁开洞后的正截面承载力影响不大,斜截面受剪承载力和截面抗弯刚度影响较大,应给予足够重视。
3)梁腹开孔位置应尽可能避免梁弯矩和剪力最大处,不宜设置在跨中和梁两端1/4范围。
4)孔洞的直径应符合构造要求,不宜过大;并在洞口边缘应采取构造措施加固。
5)由于梁开孔降低了梁的整体刚度, 导致其挠度大于普通梁, 因此除了进行强度计算外, 还需计算最大变形加以校核, 以保证其正常工作性能。
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