德国高速铁路整体式桥梁工程应用与设计原则

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作者 刘钊 王羿 高宗余 《世界桥梁》 北大核心 2025年第4期1-7,共7页

整体式桥梁通过采用“梁-墩-基础”整体连接构造,从而取消或减少伸缩缝与支座用量,增加结构竖向刚度,适应温度纵向变形,达到提升行车平顺性、节省工程量、降低后期维护成本的目的。采用一体化长联设计的整体式高速铁路桥梁具有一定的经... 整体式桥梁通过采用“梁-墩-基础”整体连接构造,从而取消或减少伸缩缝与支座用量,增加结构竖向刚度,适应温度纵向变形,达到提升行车平顺性、节省工程量、降低后期维护成本的目的。采用一体化长联设计的整体式高速铁路桥梁具有一定的经济与技术优势。在2017年建成的德国“埃尔福特—莱比锡/哈勒”高铁线路中,有4座非常有特色的整体式桥梁,分别是谢尔孔德桥、盖恩斯巴赫桥、温斯特鲁特桥和斯特布尼茨桥。首先从跨径布置、主梁截面、制动墩与柔性墩布置等方面介绍了各桥的桥梁概况,并通过其与同桥位的非整体式桥梁方案进行对比,阐述其设计的合理性;其次逐一分析了各桥在结构体系、模块单元划分、制动墩与柔性墩设计、关键施工工艺等方面的技术要点;然后从制动墩、柔性墩、模块单元交界墩、主梁截面等关键构造,阐述了4座整体式高铁桥梁的结构设计特点;最后总结了整体式高铁桥梁的一般设计原则。 展开更多

关键词 高速铁路桥梁 整体式桥梁 结构体系 模块单元划分 制动墩 柔性墩 桥梁设计

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整体式桥梁在温度荷载作用下的台后土压力研究 被引量：11

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作者 赵云鹏 于天来 毕瑞锋 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期56-60,共5页

为了研究温度荷载作用下整体式桥梁台后土压力的变化和分布规律,依托富裕工业园区跨线桥(4×16m整体式桥梁)工程实例,采用ABAQUS软件建立了整体式桥梁的三维有限元模型,进行了施工及运营过程的台后土压力试验,并对计算土压力与实测... 为了研究温度荷载作用下整体式桥梁台后土压力的变化和分布规律,依托富裕工业园区跨线桥(4×16m整体式桥梁)工程实例,采用ABAQUS软件建立了整体式桥梁的三维有限元模型,进行了施工及运营过程的台后土压力试验,并对计算土压力与实测土压力进行对比分析。结果表明:整体式桥梁在施工阶段处于简支状态时,实测的土压力大于主动土压力计算值,与静止土压力计算值接近;在运营阶段,降温温差作用时,台后土压力接近主动土压力;升温温差作用时,台后土压力沿桥台高度方向呈非线性分布,采用非线性p-y曲线法计算台后土压力分布规律与实测土压力的分布规律一致。 展开更多

关键词 整体式桥梁 桥台 台后土压力 温度荷载 土压力试验 有限元法

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整体式桥梁台后土压力的试验研究 被引量：3

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作者 李丹丹 李文华 《铁道建筑》 北大核心 2014年第11期33-36,共4页

通过定期观测整体式桥梁桥台后土压力,研究台后土压力与均匀温差之间的关系,得出在升温和降温温差下台后土压力沿台高的分布和变化规律,并对试验数据进行了数学统计处理,建立了台后土压力系数与上部结构变形和桥台高度之间的数学关系。... 通过定期观测整体式桥梁桥台后土压力,研究台后土压力与均匀温差之间的关系,得出在升温和降温温差下台后土压力沿台高的分布和变化规律,并对试验数据进行了数学统计处理,建立了台后土压力系数与上部结构变形和桥台高度之间的数学关系。将该计算方法的计算结果与实测值进行了对比,证明该公式精度较好,且偏安全,可用于工程实践。 展开更多

关键词 整体式桥梁 土压力 温差 位移

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整体式桥梁动力特性及抗震性能研究 被引量：2

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作者 郑梦洋 梁喜燕 +2 位作者 宋旭明 牛安心 唐冕 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期1369-1376,共8页

为深入了解整体式桥梁的动力特性和抗震性能,建立台-土有限元模型,并提出合理的台-土相互作用数学模型,然后利用Midas Civil整体模型研究台-土相互作用、桩-土相互作用、桥墩构造等因素对整体式桥梁抗震性能的影响。结果表明:与简支梁相... 为深入了解整体式桥梁的动力特性和抗震性能,建立台-土有限元模型,并提出合理的台-土相互作用数学模型,然后利用Midas Civil整体模型研究台-土相互作用、桩-土相互作用、桥墩构造等因素对整体式桥梁抗震性能的影响。结果表明:与简支梁相比,同等跨度下整体式桥梁的纵向刚度明显提高,但横向刚度差距不大;台后土的约束刚度大小对桥梁的静动力特性不产生明显影响,整体式桥梁根据我国现有规范计算台后地震力相对保守;改变桩-土约束刚度对整体式桥梁的抗震性能影响不大;提高桥墩的横向刚度,将独柱墩改为双柱墩能大幅提高结构抗震性能。研究结论及台后土压力系数的计算方式,可供整体式桥梁抗震计算提供参考。 展开更多

关键词 整体式桥梁 动力特性 抗震性能 台-土相互作用 台后土土压力系数

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整体式桥梁力学性能的关键参数分析 被引量：8

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作者 王先前 郭晓燕 严国齐 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2276-2284,共9页

以深圳市南坪快速路立交主线桥为背景,基于该桥的空间实体有限元模型,采用单一参数控制法,研究桥台高度、台后填土抗力、桩侧土体抗力3个变量在温升、温降2种工况下对桥梁结构的应力、位移等静力指标和基频、反应谱等动力指标的影响。... 以深圳市南坪快速路立交主线桥为背景,基于该桥的空间实体有限元模型,采用单一参数控制法,研究桥台高度、台后填土抗力、桩侧土体抗力3个变量在温升、温降2种工况下对桥梁结构的应力、位移等静力指标和基频、反应谱等动力指标的影响。研究结果表明:桥台增高,台后土压力随之增大,桩基顶顺桥向水平位移减小,自振基频增加;台背填土抗力增加,直接减小了桩基顶水平位移,提高自振频率;桩侧土抗力增加,提高了结构整体刚度,地震荷载作用下结构顺桥向水平位移减小。 展开更多

关键词 整体式桥梁 静力性能 动力性能 参数分析

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英国整体式桥梁设计 被引量：2

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作者 赵长军 邬宁 雷波 《世界桥梁》 北大核心 2012年第1期7-10,共4页

整体式桥梁是指桥梁全长范围内不设置伸缩缝,边跨与桥台在结构上连接成整体的桥梁。整体式桥梁在英国应用广泛,其优越的性能主要体现在取消了桥梁伸缩缝,提高了结构耐久性,降低了维护成本,减少了因更换和维修伸缩缝对通行造成的不利影响... 整体式桥梁是指桥梁全长范围内不设置伸缩缝,边跨与桥台在结构上连接成整体的桥梁。整体式桥梁在英国应用广泛,其优越的性能主要体现在取消了桥梁伸缩缝,提高了结构耐久性,降低了维护成本,减少了因更换和维修伸缩缝对通行造成的不利影响,提高了行车舒适性。介绍英国整体式桥梁的结构形式和受力机理,为国内开展整体式桥梁设计提供一种设计思路和方法。 展开更多

关键词 整体式桥梁 整体式桥台 桥梁设计

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大跨度整体式高墩桥梁地震易损性分析 被引量：5

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作者 张健 师新虎 刘志强 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2023年第3期212-219,共8页

为探究强震作用下高墩大跨整体式桥梁的地震损伤机理,从基于性态的抗震设计理念出发并结合概率方法对其进行地震易损性研究。首先基于OpenSees建立实例桥的弹塑性分析模型;然后综合考虑地震动与桥梁结构参数的双随机特性,生成地震动与... 为探究强震作用下高墩大跨整体式桥梁的地震损伤机理,从基于性态的抗震设计理念出发并结合概率方法对其进行地震易损性研究。首先基于OpenSees建立实例桥的弹塑性分析模型;然后综合考虑地震动与桥梁结构参数的双随机特性,生成地震动与桥梁的随机样本,并进一步采用IDA法建立桥梁概率性地震需求模型,确定桥墩各构件的地震易损性;最后基于条件概率原理,考虑桥墩的4种构件失效模式,结合PCM法快速、有效地推导出精确的桥梁系统地震易损性。研究表明:薄壁边墩墩顶截面的曲率延性随PGA发展较快,能提前进入塑性状态并成为桥墩各构件的最易损截面;在设计地震和罕遇地震作用下,发生中等破坏的失效概率分别为0.38和0.93,而中墩截面的抗震性能明显优于边墩截面,在罕遇地震下发生中等破坏的失效概率仅为0.15;与一阶界限法相比,PCM法能充分考虑各构件之间的相关程度,利用其导出考虑多种失效模式下复杂体系桥梁的系统易损性曲线更为合理。 展开更多

关键词 振动与波 整体式桥梁 概率性地震需求模型 地震易损性 PCM法 失效模式

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一种半整体式桥台桥梁搭板的内力计算方法 被引量：5

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作者 庄一舟 徐亮 黄炎准 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2016年第5期35-43,共9页

针对半整体式桥台桥梁(SIAB)搭板与普通有缝桥梁搭板的不同受力情况,基于概率统计法和简支梁法,考虑搭板尺寸、地基刚度的影响,提出了适用于SIAB搭板内力计算的简支梁修正法,通过对搭板计算长度的修正来等效弹性地基作用和主梁传递至搭... 针对半整体式桥台桥梁(SIAB)搭板与普通有缝桥梁搭板的不同受力情况,基于概率统计法和简支梁法,考虑搭板尺寸、地基刚度的影响,提出了适用于SIAB搭板内力计算的简支梁修正法,通过对搭板计算长度的修正来等效弹性地基作用和主梁传递至搭板端部的水平力作用。采用有限元分析对比了简支梁法、弹性地基梁法与简支梁修正法。结果表明:简支梁修正法在SIAB搭板的内力计算中更为合理和简便,半整体式桥梁搭板的内力计算可按简支梁进行计算。 展开更多

关键词 半整体式桥台桥梁 搭板 简支梁修正法 弹性地基模型

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整体式无缝桥梁的研究与应用 被引量：9

9

作者 金晓勤 邵旭东 《重庆交通学院学报》 2002年第3期7-10,共4页

整体式无缝桥梁为彻底解决中小桥梁伸缩装置问题提供了可能 .本文首先简要综述了国外有关的信息 ,重点介绍了一座整体式桥台桥—长沙市城南路高架桥的设计、研究、试验及使用情况 ,最后阐述了对可能出现的反射裂缝的防治 。

关键词 整体式无缝桥梁 桥梁伸缩装置 反射裂缝 搭板 台后填土

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高速铁路无支座整体式刚构设计 被引量：20

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作者 文望青 王德志 +2 位作者 武兵 凌玉芳 寇延春 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期87-92,共6页

为与相邻公路桥对孔布置并具有较优的结构性能,新建福州至厦门铁路泉州湾跨海大桥引桥采用多联(3×70)m无支座整体式刚构,该桥型全桥不设支座,边墩与中墩均与主梁固结形成整体刚构。该桥主梁采用预应力混凝土箱梁;墩高20~50 m,中墩... 为与相邻公路桥对孔布置并具有较优的结构性能,新建福州至厦门铁路泉州湾跨海大桥引桥采用多联(3×70)m无支座整体式刚构,该桥型全桥不设支座,边墩与中墩均与主梁固结形成整体刚构。该桥主梁采用预应力混凝土箱梁;墩高20~50 m,中墩采用实体墩或空心墩,边墩采用薄壁墩,相邻联边墩共用基础。通过在相邻梁端加装横向限位器、应用无砟轨道小阻尼扣件、边墩顶梁段采用两交界边墩临时固结后悬臂浇筑施工等措施较好地解决了梁端相对横向位移、轨道适应性及海上施工等问题。对该无支座整体式刚构桥结构性能进行分析,结果表明:其各项指标均满足规范要求,具有较好的经济性、抗震性能和景观效果。 展开更多

关键词 跨海大桥 高速铁路桥 整体式桥梁 无支座 横向限位器 小阻尼扣件 悬臂浇筑 临时固结 结构设计

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基于统一边界和梁格模型的整体式桥台桥梁分析 被引量：4

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作者 金永学 徐栋 +1 位作者 郑明万 贾栋 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期40-48,共9页

取消伸缩缝及支座的整体式桥台桥梁可以避免伸缩缝的病害及对行车的影响。由于桥台处的上部结构与下部结构浇筑在一起,整体式桥台桥梁的上部结构受力受到下部结构乃至土体的影响,使其计算需要将上下部结构综合考虑,计算方法也更为复杂... 取消伸缩缝及支座的整体式桥台桥梁可以避免伸缩缝的病害及对行车的影响。由于桥台处的上部结构与下部结构浇筑在一起,整体式桥台桥梁的上部结构受力受到下部结构乃至土体的影响,使其计算需要将上下部结构综合考虑,计算方法也更为复杂。提出一种思路,以实现上部结构在不同荷载作用组合下的验算与调整。以一座两跨的整体式桥台桥梁为依托工程,通过实体有限元模型在代表性工况下提取边界条件,施加到全桥的梁格模型中,完成整体式桥台桥梁的计算与设计,具体流程如下:在实体有限元模型中,建立简化的"单梁+单桩"模型,并采用以"m"法确定刚度的土弹簧模拟结构-土相互作用;计算模型整体升温下的梁端轴力和形心处线位移及跨中加载下梁端弯矩及角位移,换算成2个具有一定距离的线弹簧,作为边界条件施加在全桥的梁格模型上。在梁格模型中,得到全桥在多种工况下的内力及承载力结果,完成对整体式桥台桥梁的设计。在非岩石类地基中,当结构-土相互作用采用"m"法模拟时,简化手段与设计方法的可行性得到了验证。 展开更多

关键词 整体式桥台桥梁 “m”法 “单梁+单桩”模型 边界条件 梁格模型

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中低设防烈度地区全无缝桥梁抗震性能分析 被引量：3

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作者 马永春 邵旭东 余加勇 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期11-17,共7页

为了准确地模拟接线路面特性,对其荷载-变形和损伤进行了分析,提出了接线路面板集中弹簧简化模型.基于此,采用SAP2000建立了某座全无缝桥梁动力计算模型.对该桥进行了模态分析和地震时程分析,并与对应连续梁桥进行了对比分析;同时还进... 为了准确地模拟接线路面特性,对其荷载-变形和损伤进行了分析,提出了接线路面板集中弹簧简化模型.基于此,采用SAP2000建立了某座全无缝桥梁动力计算模型.对该桥进行了模态分析和地震时程分析,并与对应连续梁桥进行了对比分析;同时还进行了桥长和接线路面刚度敏感性分析.研究结果表明:中低设防烈度地区,全无缝桥梁的地震响应只有连续梁桥的24%～35%,主桥处于弹性无损状态.可见,全无缝桥梁能大幅提升中低烈度地区公路中小桥梁的抗震性能. 展开更多

关键词 地震响应 半整体式全无缝桥梁 接线路面 地震设防烈度 时程分析

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福厦高铁泉州湾跨海大桥总体设计 被引量：16

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作者 文望青 严爱国 王德志 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第S01期7-11,共5页

泉州湾跨海大桥为国内首次在沿海地区复杂环境下建设的高速铁路桥梁,大桥全长20.305 km,与既有泉州绕城高速公路跨海大桥并行跨越泉州湾,跨海段桥梁长度9.0 km。介绍了福厦高铁泉州湾跨海大桥桥位选择、总体设计方案、主要桥梁结构、耐... 泉州湾跨海大桥为国内首次在沿海地区复杂环境下建设的高速铁路桥梁,大桥全长20.305 km,与既有泉州绕城高速公路跨海大桥并行跨越泉州湾,跨海段桥梁长度9.0 km。介绍了福厦高铁泉州湾跨海大桥桥位选择、总体设计方案、主要桥梁结构、耐久性设计和桥梁创新技术。针对复杂的建设条件,跨海段桥梁水中基础均采用长栈桥加施工平台的施工方案,主桥采用(70+130+400+130+70)m钢-混组合梁斜拉桥,实现了在大型海湾深水区装配化快速建造;海上深水区引桥采用3×70 m无支座整体式连续刚构,结构受力及变形协调性良好;跨绕城高速公路采用主跨160 m连续刚构拱,裸梁通行运梁车,为海上简支梁运架施工创造了有利条件。该工程可为我国跨海高速铁路以及400 m大跨度高速铁路桥梁建设提供借鉴。 展开更多

关键词 铁路桥 斜拉桥 整体式桥梁 连续刚构拱 耐久性 桥梁设计

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芬兰哈维斯托大桥的原位试验

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作者 庄一舟 陈云 樊争辉 《世界桥梁》 北大核心 2013年第2期71-75,共5页

为研究温度变化作用下,整体式桥梁台后土压力的变化及台后填土对土压力的影响,以芬兰哈维斯托大桥为例,在该桥施工过程中共安装191个仪表进行原位试验,并根据测试结果分析桥台的周期性水平位移对桥台桩基性能的影响。测试结果表明:桥台... 为研究温度变化作用下,整体式桥梁台后土压力的变化及台后填土对土压力的影响,以芬兰哈维斯托大桥为例,在该桥施工过程中共安装191个仪表进行原位试验,并根据测试结果分析桥台的周期性水平位移对桥台桩基性能的影响。测试结果表明:桥台回填土密实度越好,测得的土压力越大;桥梁建成后的第1个秋季测得的土压力非常小,温度循环位移引起的土压力幅度在第1个冬季最冷的时候过去后才开始变大,土压力随温度升高而增大;整体式桥台的大直径钢管桩应力随温度变化而变化,但存在零飘现象,建议将应变计安装在桩内靠近主筋位置;两桥台的刚度不同,温度位移差异很大;大直径桥台桩的弯矩与桥台的水平位移有直接的关系。 展开更多

关键词 整体式桥梁 桥台 土压力 温度 应变 位移 原位试验

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基于振动台试验的扩孔微型桩受力和变形性能研究 被引量：2

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作者 庄一舟 程俊峰 +1 位作者 李增锋 王胜智 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2017年第4期26-33,共8页

为了研究扩孔微型桩在地震作用下的受力和变形性能,在有无扩孔、不同扩孔深度、不同扩孔孔径、不同扩孔材料4种参数下对微型桩进行了振动台试验研究,计算得到了扩孔微型桩桩身弯矩和侧向位移,并分析得到了不同扩孔参数下微型桩的桩身弯... 为了研究扩孔微型桩在地震作用下的受力和变形性能,在有无扩孔、不同扩孔深度、不同扩孔孔径、不同扩孔材料4种参数下对微型桩进行了振动台试验研究,计算得到了扩孔微型桩桩身弯矩和侧向位移,并分析得到了不同扩孔参数下微型桩的桩身弯矩与侧向峰值位移对应的埋深位置及桩身弯矩与位移的分布规律。结果表明:扩孔微型桩桩身峰值位移最大值出现在土体表面位置,并随桩深不断减小,扩孔后微型桩桩身峰值弯矩和峰值位移增大;随着扩孔深度的增加,桩身峰值位移和桩身峰值弯矩也增大,并且桩身峰值弯矩最大值点有向下移动的趋势;所得结论可为地震作用下扩孔微型桩受力和变形性能研究奠定基础,同时为新型半整体式桥台桥梁中扩孔微型桩的设计和应用提供参考。 展开更多

关键词 新型半整体式桥台桥梁 扩孔微型桩 扩孔参数 峰值弯矩 侧向位移

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无缝桥抗震性能的对比研究 被引量：1

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作者 庄一舟 应滕勇 +2 位作者 苏浩 吴可垚 赵志方 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2021年第3期73-84,共12页

本文以一座三跨总长60 m的整体桥为案例桥,分别试设计了同跨径的半整体桥、延伸桥面板桥和常规连续梁桥。通过Midas/Civil软件建立四种桥型的有限元模型,并对其进行了E1和E2反应谱分析和时程分析,对比了四种桥型的结构反应峰值(墩顶位... 本文以一座三跨总长60 m的整体桥为案例桥,分别试设计了同跨径的半整体桥、延伸桥面板桥和常规连续梁桥。通过Midas/Civil软件建立四种桥型的有限元模型,并对其进行了E1和E2反应谱分析和时程分析,对比了四种桥型的结构反应峰值(墩顶位移、桥墩及桩基剪力与弯矩、台底位移、桥台桩基剪力与弯矩)。计算结果表明:当桥梁存在15°的斜交角,整体桥、半整体桥在地震动沿平行于桥台长边方向及其垂直方向输入时更不利,而延伸桥面板桥和常规连续梁桥在地震动沿顺桥向和横桥向输入时更不利。四种桥型在地震作用下:整体桥抗震性能最优异,但其台底位移、桥台桩基的剪力和弯矩最大;半整体桥台底位移、桥台桩基的剪力和弯矩最小,其墩顶位移、桥墩及桩基的剪力和弯矩仅比整体桥大;延伸桥面板桥和常规连续梁桥的墩-梁相对位移远大于整体桥和半整体桥,不适用于地震基本烈度高的区域。 展开更多

关键词 整体式桥台桥梁 半整体式桥台桥梁 延伸桥面板桥 抗震性能分析

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