考虑弯剪耦合变形的矩形空心墩等效塑性铰模型

1

作者 漆启明 邵长江 +3 位作者 杨华平 庄卫林 崔皓蒙 王春阳 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期23-32,105,共11页

矩形空心墩因截面挖空导致抗剪性能削弱,塑性铰区弯剪裂缝显著,而既有等效塑性铰模型和等效塑性铰长度公式较少涉及弯剪耦合变形。为此,文章提出考虑弯矩梯度、拉伸漂移、应变渗透效应以及剪切变形的矩形空心墩曲率分布假定和墩顶位移... 矩形空心墩因截面挖空导致抗剪性能削弱,塑性铰区弯剪裂缝显著,而既有等效塑性铰模型和等效塑性铰长度公式较少涉及弯剪耦合变形。为此,文章提出考虑弯矩梯度、拉伸漂移、应变渗透效应以及剪切变形的矩形空心墩曲率分布假定和墩顶位移计算方法,基于墩底塑性转角相等原则推导包含弯矩梯度、拉伸漂移和应变渗透效应的等效塑性铰长度理论公式和经验公式,并通过64个矩形空心墩试验数据对上述公式进行标定和验证。结果表明:规准等效塑性铰长度(L_(p)/h)随剪跨比、纵筋率及材料特性参数(f_(ul)/f_(yl)、f_(y1)d_(b)/√f'_(c))的增加而增大,与建议等效塑性铰长度经验公式的预测一致;规范和王震公式均高估了扣除剪切位移后的等效塑性铰长度,且会高估墩顶极限位移能力,使抗震设计偏于不安全;Berry公式计算的等效塑性铰长度略微保守,且能较准确地预测矩形空心墩的极限位移;而基于建议等效塑性铰长度经验公式和剪切位移占比系数经验公式的等效塑性铰模型,对矩形空心墩位移能力评估具有较高的计算精度和更小的离散性。 展开更多

关键词 桥梁工程 矩形空心墩 等效塑性铰模型 等效塑性铰长度 弯剪耦合变形 极限位移能力

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动水力作用时矩形空心墩刚构桥地震响应分析 被引量：8

2

作者 冀伟 刘世忠 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2010年第2期1-6,共6页

建立红河大桥的三维有限元模型,采用Morison方程法将水对桥墩的影响转化为附加质量的形式考虑。对比了2种工况下桥梁的自振特性,并结合《公路桥梁抗震设计细则》中的有关规定,进行该桥的反应谱分析以及时程反应分析。分析与讨论了不同... 建立红河大桥的三维有限元模型,采用Morison方程法将水对桥墩的影响转化为附加质量的形式考虑。对比了2种工况下桥梁的自振特性,并结合《公路桥梁抗震设计细则》中的有关规定,进行该桥的反应谱分析以及时程反应分析。分析与讨论了不同地震动输入条件下,动水力对该桥墩地震动响应的影响程度。结果表明水的存在会改变结构动力特性和地震动响应。因此在进行抗震设计时考虑动水压力的作用是非常必要的。 展开更多

关键词 矩形空心墩 动水压力 有限元法 附加质量 地震响应

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RC矩形空心墩的新型滞回模型及参数识别方法 被引量：2

3

作者 黎璟 邵长江 +1 位作者 钱永久 杨华平 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期765-771,共7页

为了准确模拟RC(reinforced concrete)矩形空心桥墩的刚度退化特性,为桥梁震后可恢复性能研究提供理论基础,进行了不同设计参数的14个RC矩形空心墩模型拟静力试验.通过引入峰值位移影响系数体现刚度退化与峰值位移的关联,建立修正的Bouc... 为了准确模拟RC(reinforced concrete)矩形空心桥墩的刚度退化特性,为桥梁震后可恢复性能研究提供理论基础,进行了不同设计参数的14个RC矩形空心墩模型拟静力试验.通过引入峰值位移影响系数体现刚度退化与峰值位移的关联,建立修正的Bouc-Wen-Baber-Noori(BWBN)滞回模型;基于粒子群-引力搜索混合智能优化算法(combination of particle swarm optimization and gravitational search algorithm,PSOGSA)识别实测滞回曲线对应的滞回参数,并建立桥墩设计参数与滞回参数间的对应关系,进而总结滞回参数的经验预测方法.研究结果表明:修正的BWBN滞回模型曲线与实测滞回曲线吻合程度高,相关性系数在0.98以上,且新型滞回模型能准确地反映出桥墩侧向刚度随墩顶位移退化的特性;PSOGSA算法能精确地识别实测滞回曲线的模型参数;采用经验预测方法得到的模型曲线与实测滞回曲线的相关性系数为0.83,该方法适用于缺乏实测滞回曲线的桥墩. 展开更多

关键词 桥梁工程 抗震设计 RC矩形空心墩 滞回模型 智能优化算法

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钢筋混凝土矩形空心墩受剪承载力研究 被引量：2

4

作者 张锡治 李星乾 +3 位作者 章少华 丁永君 孟祥良 王磊 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期203-211,共9页

为准确计算钢筋混凝土矩形空心墩受剪承载力,验证实心墩计算模型的适用性,本文基于桁架-拱模型建立了考虑位移延性需求的矩形空心墩受剪承载力计算模型。通过从国内外文献中收集的共22组矩形空心墩受剪试验数据,对比分析了已有模型与本... 为准确计算钢筋混凝土矩形空心墩受剪承载力,验证实心墩计算模型的适用性,本文基于桁架-拱模型建立了考虑位移延性需求的矩形空心墩受剪承载力计算模型。通过从国内外文献中收集的共22组矩形空心墩受剪试验数据,对比分析了已有模型与本文提出模型的适用性、有效性和准确性。结果表明:Priestley模型、Aschheim模型和Sezen模型均高估了矩形空心墩的受剪承载力;Kowalsky模型和JTG/T 2231-01-2020模型计算结果偏于保守;Shin模型计算高强混凝土矩形空心墩受剪承载力时偏于不安全,不同箍筋强度下计算结果离散性较大;本文所提出模型能较为准确地计算不同混凝土强度等级和不同箍筋强度等级矩形空心墩的受剪承载力,计算结果与试验结果吻合较好且离散性小。 展开更多

关键词 桥墩 钢筋混凝土矩形空心墩 高强混凝土 受剪模型 桁架-拱模型 受剪承载力 软化系数 位移延性需求

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覆塑竹胶板整体式模板与拉紧装置在矩形空心墩施工中的应用

5

作者 刘全贵 《隧道建设》 2002年第1期39-42,45,共5页

分水中学大桥3＃墩设计为矩形薄壁空心墩,墩身高(50m),内部空心,壁厚30cm,施工中要使用内、外双层模板,施工难度大,模板的制作、定位及加固技术要求高。介绍了以覆塑竹胶板做面板、以角钢、槽钢做加劲肋的整体式模板及全部拉紧装置加固... 分水中学大桥3＃墩设计为矩形薄壁空心墩,墩身高(50m),内部空心,壁厚30cm,施工中要使用内、外双层模板,施工难度大,模板的制作、定位及加固技术要求高。介绍了以覆塑竹胶板做面板、以角钢、槽钢做加劲肋的整体式模板及全部拉紧装置加固内外模在离墩身矩形薄壁空心墩施工中的应用,为今后类似工程施工的模板及加固结构的选择提供参考依据。 展开更多

关键词 覆塑竹胶板 整体式模板 拉紧装置 矩形薄壁空心墩 施工 桥梁工程 桥墩

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深水矩形空心桥墩在地震作用下附加动水压力分析 被引量：34

6

作者 刘振宇 李乔 +1 位作者 赵灿晖 陈钒 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期53-56,共4页

基于辐射波浪理论建立了矩形空心桥墩流体控制方程,以自由表面波动条件、水底水质点运动边界条件、结构与水的速度连续条件为边界条件,采用分离变量法推导了矩形空心桥墩内、外域水体速度势一般解,进而导出了矩形空心墩内、外域水体的... 基于辐射波浪理论建立了矩形空心桥墩流体控制方程,以自由表面波动条件、水底水质点运动边界条件、结构与水的速度连续条件为边界条件,采用分离变量法推导了矩形空心桥墩内、外域水体速度势一般解,进而导出了矩形空心墩内、外域水体的附加动水压力的解析式,对某桥墩自振特性的计算表明,该附加动水压力解析式具有较高的计算精度。 展开更多

关键词 深水桥梁 矩形空心墩 动水压力 墩-水耦联振动 地震

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矩形混凝土空心墩延性抗震性能试验研究 被引量：2

7

作者 邵长江 漆启明 +3 位作者 韦旺 肖正豪 何俊明 饶钢 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期129-138,157,共11页

为深入认识混凝土空心墩地震损伤机理并评估其延性能力,对不同剪跨比、纵筋率及配箍率的方形和矩形空心墩试件开展拟静力加载试验.观测各墩裂缝分布和损伤情况,分析桥墩的滞回性能、曲率及位移延性,并结合文献试验数据探讨既有塑性铰公... 为深入认识混凝土空心墩地震损伤机理并评估其延性能力,对不同剪跨比、纵筋率及配箍率的方形和矩形空心墩试件开展拟静力加载试验.观测各墩裂缝分布和损伤情况,分析桥墩的滞回性能、曲率及位移延性,并结合文献试验数据探讨既有塑性铰公式对空心墩顶部位移能力计算的适用性.研究结果表明:各空心墩试件呈弯曲破坏特征,延性系数均在5.0以上,抗震性能良好;相同剪跨比下空心墩抗剪性能弱于相同外尺寸实心墩;增加纵向率能够适当提升空心墩侧向承载力和极限位移;在低轴压比下,纵筋率和箍筋用量对空心墩位移延性系数的影响规律不明显;空心墩塑性铰长度随剪跨比、纵筋强度或直径、轴压比的增加而提高,随混凝土强度的增加而降低,而配箍率的影响不显著;Mander、孙治国和JRA塑性铰模型预测值与试验值误差不超过5%,其中Mander公式计算效果最佳,可用于评估空心墩等效塑性铰长度;规范中较多采用的Paulay-Priestley模型高估了空心墩塑性铰长度,会使得桥墩抗震设计偏于不安全. 展开更多

关键词 矩形空心墩 拟静力试验 延性性能 塑性铰长度 墩顶位移

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考虑流固耦合作用的桥梁深水矩形空心高墩振动特性分析 被引量：4

8

作者 邓育林 郭庆康 何雄君 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2016年第6期968-972,共5页

以一典型深水矩形空心高墩为例,采用完全数值法,基于势流理论建立了桥墩-水流固耦合数值分析模型,分析了墩身仅外有水、仅内有水,以及内、外均有水等3种情况下桥墩振动特性的变化规律.结果表明,墩-水耦合作用使得桥墩各阶振型周期有所增... 以一典型深水矩形空心高墩为例,采用完全数值法,基于势流理论建立了桥墩-水流固耦合数值分析模型,分析了墩身仅外有水、仅内有水,以及内、外均有水等3种情况下桥墩振动特性的变化规律.结果表明,墩-水耦合作用使得桥墩各阶振型周期有所增大,且墩身内、外均有水时增幅最大;当水深小于墩高一半时,桥墩低阶振型周期变化很小,但高阶振型周期变化较大;上部结构质量虽然会减弱流固耦合作用对桥墩低阶振型的影响,但会增大对桥墩高阶振型的影响.由于高阶振型对高墩底部剪力响应贡献较大,因此,水深不大时应当重视桥墩高阶振型周期的变化. 展开更多

关键词 桥梁 深水桥墩 矩形空心高墩 流固耦合 振动特性

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矩形截面混凝土空心墩塑性铰长度分析 被引量：6

9

作者 邵长江 孙南昌 +3 位作者 佐雪 漆启明 胡晨旭 韦旺 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期120-128,共9页

在延性抗震设计中,等效塑性铰长度直接影响到桥墩位移能力的估算,其计算的准确性对于桥墩抗震性能的评估至关重要。现有规范中等效塑性铰长度公式大多是由实心墩试验得到的,鉴于空心墩与实心墩的性能差异,这些公式对空心墩的适用性尚有... 在延性抗震设计中,等效塑性铰长度直接影响到桥墩位移能力的估算,其计算的准确性对于桥墩抗震性能的评估至关重要。现有规范中等效塑性铰长度公式大多是由实心墩试验得到的,鉴于空心墩与实心墩的性能差异,这些公式对空心墩的适用性尚有待深入研究。通过7个不同设计参数的矩形截面空心墩拟静力试验,观测并分析不同构件塑性铰区损伤演化及变化趋势,研究剪跨比、纵筋率、配箍率对墩底塑性铰分布形态的影响。基于国内外等效塑性铰长度计算公式与试验结果的对比分析,发现:塑性铰长度随墩身计算长度的增大而增大,配箍率、纵筋配筋率对其有一定影响;在现有规范及文献中,Telemachos、Eurocode8、高振世的塑性铰长度计算值与实测值较为接近,适于估算矩形空心墩的塑性变形能力。 展开更多

关键词 矩形截面空心墩 等效塑性铰长度 拟静力试验 计算公式 适用性

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矩形薄壁空心墩翻模施工工艺研究

10

作者 宋迎军 《交通世界》 2015年第3期46-47,49,共3页

本文以黎明特大桥矩形薄壁空心墩翻模施工为例,分别在施工作业准备、模板、施工平台制作、翻模施工以及施工阶段垂直度控制等几方面,详细介绍了矩形薄壁空心墩翻模施工工艺,可以为相关工程项目建设施工提供合理的参考。

关键词 矩形薄壁空心墩 高桥墩 翻模 施工

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深水空心矩形高墩地震动水附加质量计算方法研究

11

作者 毛穗丰 高立宝 徐章洁 《水电站设计》 2020年第2期1-5,9,共6页

空心矩形桥墩是一种广泛使用的深水桥墩形式,而抗震设计规范给出的动水附加质量计算方法主要针对圆形实体桥墩,对于矩形桥墩的适用性、空心桥墩箱室内域水影响、深水下超高桥墩的实用可靠性等情况都不明确,现有文献也鲜有介绍。本文结... 空心矩形桥墩是一种广泛使用的深水桥墩形式,而抗震设计规范给出的动水附加质量计算方法主要针对圆形实体桥墩,对于矩形桥墩的适用性、空心桥墩箱室内域水影响、深水下超高桥墩的实用可靠性等情况都不明确,现有文献也鲜有介绍。本文结合国道G317线红旗大桥项目,对深水桥梁结构抗震设计进行了专题研究,通过水下振动台模型试验得到模型数据信息,建立基于势流体单元的流固耦合数值模型和基于规范方法的附加质量模型,对比验证了地震动水附加质量方法的准确性并得出结论,这对我国深水多跨连续刚构桥梁的抗震研究具有重要意义。 展开更多

关键词 深水空心矩形高墩 附加质量 水下振动台 流固耦合模型

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矩形薄壁空心高墩液压翻模施工技术

12

作者 朱建国 《山西交通科技》 2002年第A02期121-123,共3页

液压翻动模板在矩形薄壁空心高墩应用中,施工速度快,外观质量好。笔者根据祁临高速公路第八合同段上庄沟大桥的施工实例,对其液压翻模工艺原理、施工工艺和施工控制作了介绍。

关键词 矩形薄壁空心高墩 液压翻模 施工技术 原理 施工控制 桥墩 桥梁工程 施工工艺

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钢筋混凝土空心墩有效刚度试验研究 被引量：5

13

作者 韦旺 邵长江 +4 位作者 肖正豪 漆启明 胡晨旭 肖来川 王猛 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期101-110,共10页

梳理既有桥墩有效刚度公式,结合 35 个矩形空心墩和 44 个方形实心墩试验数据探讨既有公式的合理性,发现既有公式对空心墩的适用性有待深入提高。为此,课题组基于拟静力试验,分析空心墩与实心墩有效刚度的差异性、影响因素及屈服位移三... 梳理既有桥墩有效刚度公式,结合 35 个矩形空心墩和 44 个方形实心墩试验数据探讨既有公式的合理性,发现既有公式对空心墩的适用性有待深入提高。为此,课题组基于拟静力试验,分析空心墩与实心墩有效刚度的差异性、影响因素及屈服位移三分量贡献率。以轴压比、剪跨比及fydb/(L√f'c)为控制参数,给出两类桥墩有效刚度的回归公式;并通过 5 个圆端型薄壁空心墩的拟静力试验结果,验证回归公式对薄壁空心墩的适用性。研究表明:相对于轴压比、剪跨比的影响,配筋率、纵筋及混凝土强度等对有效刚度影响不显著;有效刚度随轴压比、剪跨比的增大而显著增大,随参数(fydb/(L√f'c))的增大而减小;回归公式 I 适用于估算方形实心墩的有效刚度,回归公式 II 适用于估算矩形及圆端薄壁空心墩的有效刚度。 展开更多

关键词 矩形空心墩 方形实心墩 有效刚度 回归公式 圆端薄壁空心墩

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双柱矩形空心高墩翻模施工技术

14

作者 张维超 《山东交通科技》 1998年第4期10-17,共2页

在河北围场高架桥施工中，结合桥墩结构特点，采用循环拆立式翻模施工技术，详细介绍了该技术的应用。

关键词 矩形空心高墩 翻模 施工技术

全文增补中

基于OpenSees的柱板式空心高墩抗震性能分析

15

作者 曾纪华 《兰州工业学院学报》 2020年第2期24-27,共4页

为了研究柱板式空心高墩的抗震性能,以金水沟大桥7号墩为研究对象,根据墩身截面刚度等效原则,把矩形空心截面优化成柱板式截面.通过OpenSees建立2种不同截面形式桥墩的有限元模型,从滞回曲线、骨架曲线等方面对比研究矩形空心墩(RC-1)... 为了研究柱板式空心高墩的抗震性能,以金水沟大桥7号墩为研究对象,根据墩身截面刚度等效原则,把矩形空心截面优化成柱板式截面.通过OpenSees建立2种不同截面形式桥墩的有限元模型,从滞回曲线、骨架曲线等方面对比研究矩形空心墩(RC-1)与柱板式空心墩(RC-2)的抗震性能.结果表明:RC-2墩比RC-1墩具有更强的耗能能力和更好的延性,且相同截面刚度下RC-2墩所需的圬工更少.分析结果对于高墩的设计可提供参考价值. 展开更多

关键词 矩形空心墩 柱板式空心墩 OPENSEES 滞回曲线 骨架曲线

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空心墩井架式自升翻模设计与施工

16

作者 唐华伟 《山西建筑》 2010年第15期315-316,共2页

结合厦蓉高速排调河1号特大桥双壁矩形空心墩双井架式自升翻模施工实例,阐述了双井架式自升翻模系统设计,施工等事宜,指出该翻模系统具有结构合理性和经济适用性,为同类型高墩施工积累了宝贵经验。

关键词 双壁矩形空心墩 双井架式自升翻模系统 工作原理

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宏基大桥深水高墩大跨连续刚构桥地震响应分析 被引量：5

17

作者 冀伟 刘世忠 《兰州交通大学学报》 CAS 2009年第4期45-48,共4页

已有研究表明[1],深水高桥墩在地震作用下,由于桥墩与水的相对运动,水会对桥墩水下部分产生动水压力.以深水库区主跨为220 m,墩高为173 m的宏基大桥为例,利用Morison方程所得的圆形墩附加质量公式的矩形修正公式模拟水对桥墩的作用,建... 已有研究表明[1],深水高桥墩在地震作用下,由于桥墩与水的相对运动,水会对桥墩水下部分产生动水压力.以深水库区主跨为220 m,墩高为173 m的宏基大桥为例,利用Morison方程所得的圆形墩附加质量公式的矩形修正公式模拟水对桥墩的作用,建立了该桥考虑附加质量影响的变截面三维有限元模型,进行该桥的反应谱和时程反应分析.结果表明由于动水压力的作用,不仅使桥梁结构的自振频率明显降低,而且使梁体和桥墩的位移和内力显著增大.本文研究方法与所得结论可为同类桥梁的抗震设计提供参考. 展开更多

关键词 矩形空心墩 动水压力 有限元法 附加质量

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塔梁固结体系矮塔斜拉桥墩身结构优化研究 被引量：2

18

作者 卫少阳 张朝晖 +1 位作者 严超群 张俊娟 《工程技术研究》 2019年第16期176-177,共2页

文章以一平原微丘区的墩梁固结体系三跨预应力混凝土部分斜拉桥为背景,选取了4种典型的下部结构桥墩设计方案,利用通用有限元程序MIDASFEA进行受力分析,同时考虑工程量、造价、施工等因素,进行比选研究,给出塔梁固结体系矮塔斜拉桥较为... 文章以一平原微丘区的墩梁固结体系三跨预应力混凝土部分斜拉桥为背景,选取了4种典型的下部结构桥墩设计方案,利用通用有限元程序MIDASFEA进行受力分析,同时考虑工程量、造价、施工等因素,进行比选研究,给出塔梁固结体系矮塔斜拉桥较为合理的桥墩设计方案。研究结果表明,设置2个矩形空心墩受力明确,造价适中,施工难度较小,是比较合理的墩身方案。 展开更多

关键词 墩梁固结体系 三跨预应力 混凝土 斜拉桥 比选 矩形空心墩

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不同风速对双肢薄壁墩温度场的影响分析

19

作者 朱丽杰 《工程建设与设计》 2016年第11期96-97,102,共3页

为了研究风速对双肢薄壁墩温度场的影响,选取洺水大桥105.09m的双肢等截面矩形空心墩为研究对象,利用ANSYS有限元软件分析了不同风速值状态下双肢墩的温度场。研究表明:风速值越大,墩壁内外表面的温差越小,所产生的应力也越小;风速值越... 为了研究风速对双肢薄壁墩温度场的影响,选取洺水大桥105.09m的双肢等截面矩形空心墩为研究对象,利用ANSYS有限元软件分析了不同风速值状态下双肢墩的温度场。研究表明:风速值越大,墩壁内外表面的温差越小,所产生的应力也越小;风速值越小,墩壁内外表面的温差越大,所产生的应力也越大。因此,在设计上可以通过在墩壁上设置通风孔的方法,使内外壁板温差降低,从而减小温度应力,使桥墩产生裂缝的可能性降低,从而减少桥墩病害。 展开更多

关键词 桥梁工程 双肢等截面矩形空心墩 风速 温度场 应力

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桥梁高墩施工平台无支架提升技术应用 被引量：3

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作者 谢文怀 《林业科技情报》 2004年第2期62-62,共1页

惠河高速公路东江特大桥主桥采用空心矩形墩,最高桥墩迭28m,本文介绍高墩无支架提升 模板及施工平台的施工技术。

关键词 桥梁高墩 施工平台 无支架提升技术 空心矩形墩

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