钢结构抗火研究现状与发展趋势

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大空间钢结构抗火研究进展

大空间钢结构抗火研究进展

大空间钢结构抗火研究进展朱桂磊吴丽娟闫百路郭焱蓬辉吉林建筑大学土木工程学院(130118)摘要:近年来,大空间钢结构己成为当代建筑结构最重要和活跃的领域之一,特别是大规模体育馆、会展中心、机场航站楼等公共建筑的大空间钢结构抗火设计需求逐步提高,然而,关于大空间钢结构抗火性能的研究还在发展当中,众多理论和实际应用问题没有解决。

因此,研究大空间钢结构建筑的耐火性能具有十分重要的理论意义和工程价值。

文章研究了国内外大空间钢结构火灾发生时的场景以及大空间钢结构遭遇火灾时不同于室内火灾的特点,并对其在工程中的应用做了介绍与总结。

继而,对其抗火研究存在的问题进行了整理,指出了现有大空间结构抗火设计方法的不足,阐述了基于整体的大空间钢结构性能化防火设计方法研究,并强调了预应力钢结构在大空间火灾下的重要影响,最后指出了尚且存在的问题及需要进一步研究的工作。

关键词:大空间钢结构;性能化设计;预应力0前言大空间建筑是指室内无隔层、无柱体且满足独立建筑使用功能的空间较大的建筑,其内部高度往往超过12m。

钢结构由于具有强度高、自重轻、施工周期短、良好的抗震性能、建筑设计手法多样化等优点,在建筑业中受到了越来越多的关注和应用,特别是在大空间建筑结构中得到广泛的应用,如在国内外一些大型建筑建设中,并取得良好的效果。

大空间钢结构建筑作为一种近年来兴起的建筑形式,作为大空间研究领域的一个关键问题,火灾对大空间建筑的影响早已成为相关学术领域的热点。

然而,目前国内外关于大空间钢结构抗火性能的研究,远不能满足工程需求。

美国Y ee.A l f r ed.A于1991年研制成一种大跨度钢混凝土桁架;日本K awas aki公司和Shi m i z u公司在1989年开发了一种的大跨度钢结构系统;加拿大LeiX u等人研究了用一种遗传算法对大跨度主梁桁架系统进行初步设计。

我国对于大空间钢结构的研究,2006年杜咏、李国强[1]以临界温度作为钢结构达到抗火承载力极限状态作为判决条件,提出了大空间建筑火灾中钢结构不需要防火保护的条件,确定出大空间建筑在火灾下的空气升温曲线。

国内外钢结构抗火的研究状况3篇

国内外钢结构抗火的研究状况3篇

国内外钢结构抗火的研究状况3篇国内外钢结构抗火的研究状况1随着现代化建筑的快速发展,建筑材料也在持续升级,特别是钢结构作为一种优质的建筑材料而备受关注,但钢结构的抗火性能一直是人们关注的热点话题。

国内钢结构抗火的研究状况:钢结构抗火性能的研究在我国也得到了广泛的关注。

随着钢结构建筑应用的不断推广,国内对其抗火性能的研究日益增多。

其中,对于材料本身的耐火性能,国内研究得非常充分。

在材料方面主要针对的是分析材料的高温强度、残余强度等参数的变化规律,以期能更好地了解材料本身的抗火能力,对此国内学者认为研究越来越深入,保护措施也日趋成熟。

另外,也有一些国内学者将关注点放在了设计方面。

他们从设计方案出发,通过模拟分析和试验验证来优化设计方案,以增强建筑物的钢结构抗火性能。

国外钢结构抗火的研究状况:相对于国内研究的深入,国外的研究更趋向于对整体结构的研究,不仅考虑钢材的本身抗火能力,而且重点关注整个建筑架构的材料在高温条件下的变形等情况。

此外,在国外,还涌现出了一批抗火材料制造企业,他们不断研究,生产出高强度、高耐火、环保等特点的抗火建材,以进一步加强建筑物防火能力。

多数国家提出了限制高层建筑使用钢结构的限制,而建筑材料的性能和安全性已成为当地政府和人民关注的问题之一。

如何提高钢结构的防火性能?为了增强钢结构建筑的抗火性能,不仅仅要从材料本身入手,更需要整体的设计出发,特别是在消防方面要有明确的规定和支持。

通过防火材料的使用、建筑结构的改进设计、逃生通道的设置等多种途径,加强建筑物的防火能力,也将进一步提高人民群众的生命财产安全。

总之,钢结构作为优质的建筑材料,一直受到广泛的关注。

虽然在抗火性能方面存在一些缺陷,但随着国内外研究的深入,我们相信,未来钢结构建筑的抗火性能会越来越受到人们的关注,也会不断取得新的研究成果。

我们期待着建筑材料的升级与改进,更好的服务于我们的建筑事业及人民群众的生命财产安全钢结构作为一种优质的建筑材料,在各国建筑事业中扮演着越来越重要的角色。

关于钢结构防火保护新技术的研究

关于钢结构防火保护新技术的研究

关于钢结构防火保护新技术的研究【摘要】钢结构在建筑工程中得到广泛应用,但在火灾中容易受损。

针对这一问题,钢结构防火保护技术的研究变得至关重要。

本文通过对现有钢结构防火保护技术的现状进行分析,探讨了钢结构防火保护的新技术,并重点研究了新型防火材料的应用。

文章还探讨了新技术在实际工程中的应用情况,并展望了防火保护技术的发展趋势。

结论部分总结了新技术的优势和存在的不足,并提出了未来研究方向的展望。

通过本文的研究,可以为钢结构防火保护技术的发展提供一定的参考和指导,为提高建筑工程的耐火性能提供重要的参考依据。

【关键词】钢结构、防火保护、新技术、研究、现状分析、探索、防火材料、应用、发展趋势、优势、不足、未来研究方向。

1. 引言1.1 研究背景传统的钢结构防火保护主要采用耐火涂料、耐火板等pass化保护措施,然而这些传统技术存在着隔热性能差、耐久性低、施工成本高等问题,难以满足现代建筑对防火性能的要求。

随着科技的进步和社会的需求,钢结构防火保护新技术开始受到重视。

通过对新型防火材料的研究和开发,以及新技术在实际工程中的应用,可以提高钢结构的耐火性能,降低施工成本,提高工程质量,从而推动防火保护技术向更高水平发展。

针对此背景,本文将对钢结构防火保护新技术进行深入研究和探讨。

1.2 研究目的研究的目的是探索钢结构防火保护新技术的发展方向,提高钢结构在火灾情况下的抗火能力,减少火灾事故造成的人员伤亡和财产损失。

通过研究新型防火材料和技术,不断提升钢结构的防火性能,提高建筑结构的整体安全性和抗灾能力。

通过新技术在实际工程中的应用和实践,验证新技术的可行性和有效性。

通过本研究可以为钢结构防火保护领域的发展提供科学依据和技术支持,推动钢结构防火保护技术的进步和完善,促进建筑行业的可持续发展。

1.3 研究意义钢结构在现代建筑中得到广泛应用,因其具有高强度、轻质、可靠性强等优点而备受青睐。

钢结构在火灾中容易失去强度,导致建筑物的倒塌,造成严重的人员伤亡和财产损失。

谈一谈钢结构防火措施方面的发展和应用情况 论述题

谈一谈钢结构防火措施方面的发展和应用情况 论述题

谈一谈钢结构防火措施方面的发展和应用情况论述题一、钢结构在建筑行业中的应用钢结构作为一种轻质、高强度的建筑结构材料,近年来在建筑行业中得到了广泛的应用。

其优点包括施工速度快、可塑性强、抗震性能好等特点,因此越来越多的建筑项目选择采用钢结构。

然而,随着建筑行业的发展和进步,钢结构的防火措施问题也逐渐引起了人们的关注。

二、钢结构的防火措施现状分析1. 传统的防火措施传统的钢结构防火措施主要包括涂覆防火涂料、包裹防火砂浆等,这些方法虽然能够在一定程度上提升钢结构的防火性能,但是在长时间高温条件下仍存在着一定的安全隐患。

2. 新型的防火技术为了提升钢结构的防火性能,近年来一些新型的防火技术被引入到建筑行业中,例如使用防火涂层和防火板材料、设置防火隔离带等。

这些新技术能够更有效地延长钢结构在火灾条件下的耐火时间,一定程度上提高了建筑的整体安全性能。

三、钢结构防火措施的发展趋势1. 防火材料的研发随着科技的进步,针对钢结构防火措施的新型材料将会不断地被研发出来,这些材料具有更高的耐火性能和更好的环保性能,能够更好地满足建筑行业对于安全和可持续发展的需求。

2. 防火技术的智能化应用随着智能科技的不断发展,钢结构防火技术将会向着智能化方向发展,例如应用智能感应技术、智能自动喷水系统等,这些技术能够更及时、更有效地进行灭火和防火处理。

四、我对钢结构防火措施的个人观点和理解作为一名建筑领域的专业人士,我认为钢结构的防火措施是建筑安全的重要保障之一。

随着建筑行业的发展和技术的进步,钢结构的防火措施也在不断得到完善和提升。

未来,我相信随着科技的不断发展,钢结构的防火性能将会得到更大的提升,能够更好地保障人们的生命和财产安全。

总结:通过对钢结构防火措施现状和发展趋势的分析,我们可以看到,钢结构的防火性能正在得到越来越多的关注和重视。

未来,我期待着能够见证更多科技创新带来的防火技术突破,这将为建筑行业的发展带来更大的推动力。

建筑结构防火研究的现状分析及发展

建筑结构防火研究的现状分析及发展

建筑结构防火研究的现状分析及发展摘要建筑防火实质是建筑结构设计达到防火抗火要求。

随着我国城市化进程的加快,大量建筑尤其是高层建筑快速增多,建筑防火安全问题也日益突出。

如何提高大型建筑结构的防火安全能力是摆在建筑结构设计人员面前亟待解决的问题。

本文从概述建筑结构防火研究出发,介绍了一般建筑结构防火设计内容,提出了合理的结构防火设计方法,并对未来的设计方向进行的展望。

关键词建筑结构;防火设计;耐火材料在钢筋成为建筑物主要的支撑结构的今天,对建筑结构防火设计实质就是对钢结构的耐火设计,而这一直困扰着世界各国。

与砌体结构和钢筋混凝土结构不同的是,钢结构本身并不是很好的耐火构件,其在不加保护的环境下耐火极限仅为10 min~20 min。

2001年“9·11”事件中,世贸大楼顷刻间倒塌,让人们突然清醒地认识到钢结构的极端脆弱性。

2009年2月央视大楼辅楼发生火灾,火灾迅速上窜导致整幢大楼燃烧,最终虽未发生坍塌,但大楼主体墙内部钢结构已发生扭曲变形。

钢结构对整个建筑物起着至关重要的支撑作用,一旦建筑物底部发生燃烧持续时间长的强火灾,在高温炙烤下,墙体内部钢筋极可能发生扭曲变形的物理反应,随着高温的持续,钢筋会出现融化,这样建筑物底部由于无法承受上部的重量而顷刻坍塌,这也是当今许多高层建筑物在火灾面前如此脆弱的根本原因。

西方工业国家对建筑结构的防火研究始于20世纪50年代,20世纪80年代瑞典、法国、美国等相继发布了钢筋混凝土抗火设计标准。

我国在钢结构耐火设计方面起步于20世纪80年达中期,虽在高温材料模型、构建和结构在高温下的反应以及火灾评估修复方面取得了较大的成果。

然而近几年来,随着我国大型建筑尤其是高层建筑的迅速增多,建筑结构面临的火灾威胁也日益突出,对钢结构的抗火性能的研究随之越来越多,越来越深入。

目前国内对钢结构耐火设计仅仅局限在钢梁和钢柱,尚未形成整体的,适应现代钢结构形式的设计规范,尤其是对钢筋混凝土结合和预应力钢筋混凝土结构的防火研究显然不足,应是我们下一步着力的方向。

钢结构防火现状及发展

钢结构防火现状及发展

钢结构防火现状及发展随着城市人口的密集化、住宅建筑的高层化和新型建材的广泛使用,引起火灾的可能性不断增加,火灾事故对人民生命财产的危害已成为城市灾害的主要威胁之一。

近年来全国各地频频发生的火灾事故,造成大量人员伤亡和财产损失,令人触目惊心。

建筑物的起火原因十分复杂。

一般来说,绝对杜绝火灾的发生十分困难。

火灾一旦发生后,阻止火势的迅速蔓延,组织抢救使人们有足够的时间离开火场,对缩小灾害范围,避免人员财产的重大损失具有更重要的现实意义。

防火涂料正是起到这样一种防护性作用的材料。

钢结构作为高层建筑结构的一种形式,以其强度高、质量轻,并有良好的延伸性、抗震性和施工周期短等特点,在建筑业中得到广泛应用,尤其在超高层及大跨度建筑等方面显示出强大的生命力。

截至1990年底,世界上高200米以上的 100栋超高层建筑中钢结构占了79%。

改革开放以来,随着国际间技术交流与合作的加强,钢结构应用技术在我国得到了蓬勃发展,高层和超高层建筑迅速增长。

据1995年的统计资料,我国建成的100幢超高层建筑中钢结构占37%,多数是近几年兴建的。

随着我国城市规模的发展,钢结构在我国建筑业的应用具有非常广阔的前景。

但由于钢结构自身不燃,钢结构的防火隔热保护问题曾一度被人们忽视。

根据国内外有关资料报道及有关机构的试验和统计数字表明,钢结构建筑的耐火性能较砖石结构和钢筋混凝土结构差。

钢材的机械强度随温度的升高而降低,在5000℃左右,其强度下降到40%~50%,钢材的力学性能,诸如屈服点、抗压强度、弹性模量以及荷载能力等都迅速下降,很快失去支撑能力,导致建筑物垮塌。

因此,对钢结构进行保护势在必行。

钢结构防火涂料刷涂或喷涂在钢结构表面,起防火隔热作用,防止钢材在火灾中迅速升温而降低强度,避免钢结构失去支撑能力而导致建筑物垮塌。

早在20世纪70年代,国外对钢结构防火涂料的研究和应用就展开了积极的工作并取得了较好的成就,至今仍是方兴未艾。

钢结构抗火研究现状与发展趋势

钢结构抗火研究现状与发展趋势

2・
2 1 年 4月 00
Sihu id n atra s c an Bu l i e M e i l
I之材 ・ J
2 1 年 第 2期 00
第3 6卷 总 第 14期 5
钢 结 构 抗 火 研 究 现 状 与 发 展 趋 势
李 金 哲 刘 晓鹏
(.中国建筑西 南设计 研究 院有 限公 司 ,四川 成 都 60 8 ; 1 10 1 2 庄 河城 乡规 划设计 有 限公 司 ,辽 宁 大连 160 ) . 40 1
Se e 大学 、M nhsr hf l i d acee 大学对 钢结构节点进 行了试验研 t
究 ,英 国的 B E和澳大利亚 曾经进 行过足 尺模型 的钢结构 R 抗火性能试验研究 。同济大 学对钢 结梅 端板连 接 的抗 火性 能 进 行 了 试 验 研 究 。 此 外 ,英 国 的 S e i d大 学 和 Ma. hfe l n cetr hs 大学 、国内的同济大 学都对 钢结 构端 板连 接 、组合 e 节点和高强螺栓连接进行 了理 论研究 ,S e e hf l i d大学采用 了 结 构 力 学 的方 法 ,同 济 大 学 和 Macetr 学 均 采 用 有 限 n hs 大 e
0 前

钢结构具有 强度 高、 自重 轻 、制作 安装 方便 ,商 品化 程度高 ,抗震性 能好 、环 境污染 少等 特点 ,在建 筑工 程 中 发 挥着重要 的作用 。随着钢 结构 的广泛应 用 ,特别是 高层 建筑的大量 建造 ,钢结 构 的抗 火设计 越来 越引起 重视 。目
前, 钢结构往往 用 于大型 的体育 馆 、展览 馆 、飞 机库 、剧
元的方法进行模拟计算 』 。
3 抗火 设计 方法

我国钢结构现状及发展展望

我国钢结构现状及发展展望

我国钢结构现状及发展展望一、钢结构行业概述钢结构是由钢制材料组成的结构,是主要的建筑结构类型之一。

结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。

各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。

因其自重较轻,且施工简单,广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。

并拥有以下特点:1、材料强度高,自身重量轻;2、钢材韧性,塑性好,材质均匀,结构可靠性高;3、钢结构制造安装机械化程度高;4、钢结构密封性能好;5、钢结构耐热不耐火;6、钢结构耐腐蚀性差;7、低碳、节能、绿色环保,可重复利用。

二、钢结构行业发展现状近年来中国的钢结构行业经历了从缓慢起步到迅猛发展的过程。

2016年国家发布了多项政策文件化解钢产能过剩问题和促进建筑业的绿色可持续发展。

2019年,住建部发布的《住房和城乡建设部建筑市场监管司2019年工作要点》中要求开展钢结构装配式住宅试点工作;2019年7月,住建部陆续批复了山东、浙江、河南、江西、湖南、四川、青海等七省的试点方案,以推动建立成熟的钢结构装配式住宅建设体系。

在政策利好、市场需求等因素的影响下,钢结构装配式建筑的新开工面积以近30%的速度增长。

全国钢结构产量同样呈现逐年稳步上升趋势,从2015年5100万吨上升到2018年的7120万吨,2020年钢结构产量已突破8900万吨,占粗钢比例8.36%,三、钢结构行业未来发展前景钢结构住宅符合绿色环保、节能减排和循环经济政策,其工业化、标准化的钢结构住宅产品具有广阔和无限的市场空间;全国59万座公路桥梁中钢结构桥梁不足1%,铁路系统高速发展,新建线路以桥代路,80%均是预应力钢筋混凝土桥梁。

而钢结构桥梁在日本占到41%,美国占到33%,由此可见我国钢结构桥梁的市场需求和产业发展与发达国家还有很大差距。

全世界已完成的101幢超高层建筑中,钢筋混凝土结构16幢,纯钢结构59幢,不同形式的钢砼混合结构27幢;可以看出钢结构的发展必将促使建筑业、冶金工业、机械工业、汽车工业、农业、石油工业、商业、交通运输业得到迅速发展。

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和 比热 等热 工参 数. 在 高温 下钢 材 的力学性 能 方面 , 国内外进 行 了较 多 的试 验研 究 , 到了常 用 的结 构钢 的屈 服强 度和 得
极 限强 度与 温度 的关 系 , 如何 确定 高温 下结 构钢 的屈服 强 度 没有 统 一 的标 准 , 试 验结 果相 差 较 大 , 但 各
系数 进行 过测 试 , 果表 明温 度越 高热 膨胀 系数 越 大. 于 高温下结 构 钢 的蠕 变性 能 , 结 关 欧洲 、 日本 等 曾进 行 相应 的试验研 究 , 日本 学者 给 出蠕变 的计 算方 法 ]但是 总 的来说 , 高 温钢 结 构材 料 的蠕 变性 能 的 . 对
研 究 不是很 充 分. 目前进 行钢 结构 材料 高温 特性 试验 都是 在按 恒温 加 载或 恒 载 升温 两 种 温度 荷 载路 径 进 行 , 试验 结
点. 对高 温下钢 梁 、 柱分 析主要基 于 常温下 的受力 、 钢 变形 性能 分析方 法 , 用高 温下 的结构材 料特性 进 采 行. 目前 国 内外研 究者 基本 都采用 数值方 法分 析钢构 件 在火 灾 中 的反应 . 究 表 明 , 膨胀 是 影 响钢 构 研 热 件抗火性 能 的一 个重要 因 素 , 其影 响 的大 小 与 构件 两 端 的 约束 条 件有 关 系 , 端 铰 接 的梁 耐 火 时 间最 梁
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第2 6卷 第 1 期
20 0 8年 3月
河 北 建 筑 工 程 学 院 学 报
V0 _ . l26 No 1
JU N LO E E SIU EO R HT C U EA DCVLE GN E IG O R A FH B IN TT T FA C IE T R N II N IE RN I
而 极 限抗 拉 强度 的结 果都较 相 近. 关结 构钢在 高温下 完整 的应 力 一应变 关系 的试 验数 据报 道不 多 , 有 关
于 弹性模 量 的试验 报道 也不 多 , 普遍 应用 的是 E C C S建议 中 的结果 . 国 同济 大学 、 我 清华 大学 等分 别 对
常用 的 Q 3 、 3 5钢 及 II 25 Q 4 、 I级钢筋 的高温性 能 进行 了试 验研 究 … .
国内外 还对 目前新 推 出的 耐火钢 的高温材 料 特性 和钢 结 构连 接 材 料 的高 温 性 能进 行 了试 验 研 究. 英国、 日本 等 曾对 8 .8级高 强螺 栓材 料 的高温 性能 进行 了试 验研 究 , 内同济大 学 曾对 1. 国 09级 高强 螺
栓材 料 的高温性 能进 行 了研究 , 验表 明 高强螺 栓材 料 的高 温材料 特性 与普 通结 构钢 类似 . 试 热膨 胀 系数是结 构抗 火 I 中一个 很 重要 的参 数 , 生能 目前 国 内外对 结 构钢 和 高 强 螺栓 材 料 的热 膨 胀
Ma c 2 0 rh 0 8
钢 结 构 抗 火 研 究 现 状 与 发 展 趋 势
赵 欣 莉 薛素 铎 赵 磊
1北 京 工 业 大 学 ; 北 省 建 筑 科 学 研 究 院 2河
摘 要 分 析 了钢结 构抗 火研 究 的现状 , 出了钢 结 构抗 火研 究 尚存 在 的 问题 , 指 对钢 结 构抗 火研 究趋 势进 行 了展 望.
收 稿 日期 :0 7—1 0 20 2— 8
作者简介 : ,9 8年生 , 女 17 在读研究生 , 北京市 ,0 0 2 10 2
基金项 目: 京 自然科学基金资助项 目,0 20 北 8 80 4
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河 北 建 筑 工 程 学 院 学 报
结构 在火 灾 中极 易受 到 损 害. 倒 塌 的 事 故达 数 十例 . 灾 除造 火
成人 员伤亡 以及直接 经 济损失 外 , 还可 能造 成 因结 构功 能失 效 的间接 经 济 损失 . 见 , 行 钢结 构 抗火 可 进
理论研 究有 重要 意义 .
第2 6卷
应 力 一 变 一温度 函数非 常 困难 , 应 为便 于应用 , 从塑 性力 学 的原 理 , 根据 材 料是 处 于加 载或 卸 载状 态 给 出应 力 一应变 的增量关 系 应该更便 于结 构 分析应 用 . ( ) 构件 的抗火 性能研 究. 2钢 最早 是 以单 个构 件为对 象对钢 结构抗 火性 能进 行理 论 和试 验研 究 的 . 研究 对 象包 括 钢 梁 、 柱 、 钢 节
果 的表达也 是 主要 给 出单 一温 度下 的材 料 特性参 数 和应 力一 应 变 关 系 , 内赵 金 城等 对 高 温 下结 构钢 国 的应力 一应变 关 系进 行 了研究 , 试给 出结 构钢 的应 力 一应变 一 度关 系 函数 , 因高温 下结构 钢呈 现 尝 温 但 很强 的塑性 , 力 一应变关 系 本来 就与 荷载路 径 有关 , 应 同时 还要 考 虑热 膨 胀 的影 响 , 给 出 一个 统 一 的 要
关键 词 火灾 ;钢 结构抗 火 ;发展 趋 势 中图号 T 3 U
O 引 言
火灾 的高 温对 钢材 的性 能特 别是力 学性 能具 有 显著 的影 响 . 当温 度超过 5 0℃ 时 , 5 普通 结构 钢将 丧
失大 部分 强度 和刚度 . 灾时 , 筑室 内 的空气 温度 半小 时 内可达 到 80℃ ~10 火 建 0 20℃ , 因此 无保 护 的钢
1 钢 结 构 抗 火 研 究 现 状
1 1 钢 结构 抗 火研 究 内容 .
( ) 温下 结构钢 材 料特性 的研 究 . 1高
掌 握高 温条 件下 结构 钢 的性能是 确 定火灾 下 钢结 构 的结 构 性 能 的必 要条 件 . 钢 结构 抗 火 有关 的 与 材 料特性 主 要包 括强 度 ( 服强 度 、 限强度 ) 、 屈 极 弹性 模 量 、 热膨 胀 系数 、 力 一应 变 关 系及 热 传 导 系数 应
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