風電塔筒環法蘭連接結構型高強鉚釘的疲勞特性

摘要：結構型高強鉚釘具有預緊力穩定、防松性能優異、抗疲勞和抗延遲斷裂能力強等優點，有望取代目前風電塔筒環法蘭連接采用的高強螺栓，但其在法蘭中的疲勞性能尚待相關研究檢驗。針對采用結構型高強鉚釘的環法蘭連接，開展對照性模型疲勞試驗和精細化數值分析，探究其疲勞特性與劣化機理。基于環法蘭荷載傳遞特征，在靜載拉伸試驗的基礎上，開展12件模型試件的疲勞試驗，包含高強螺栓和高強鉚釘試件各6件；結合基于局部應變的SWT疲勞評價方法，開展精細化多尺度有限元分析。結果表明：兩類試件的疲勞失效均易見于第一扣螺紋處；在200萬次加載循環下，高強鉚釘試件的平均等效疲勞強度為68.9 MPa，較高強螺栓的52.1 MPa提高約32.2%；由于高強鉚釘與套環間的螺紋更加平緩且內、外螺紋間接觸面積更大，更能有效降低螺紋根部應力集中，提升抗疲勞性能。對采用結構型高強鉚釘的環法蘭連接進行疲勞驗算時，鉚釘疲勞強度等級可取為FAT 56，配合指數常數m=3。

關鍵詞：風電塔筒；環法蘭連接；結構型高強鉚釘；高強螺栓；疲勞性能；模型試驗；數值分析

中圖分類號：TU391 """"文獻標志碼：A """"文章編號：2096-6717（2025）02-0151-11

Fatigue feature of structural high-strength rivets in ring flange connections of wind turbine towers

FAN Ke¹，"DAI Kaoshan¹，"HENG Junlin²，"WANG Rui³，"LIAO Guangming¹

（1. Department of Civil Engineering， Sichuan University， Chengdu 610065， P. R. China；"2. College of Civil and Transportation Engineering， Shenzhen University， Shenzhen 518052， Guangdong， P. R. China；"3. Sichuan College of Architectural Technology， Deyang 618000， Sichuan， P. R. China）

Abstract： The structural high-strength （HS） rivet demonstrated advantages including preload stability and excellent resistance to loosening， fatigue and delayed fracture. Thus， the HS rivet has become a promising alternative to the HS bolt currently used in the ring-flange connection of wind turbine towers. However， relevant studies are still lacked and required on the fatigue performance of HS rivets in ring-flange connections. In the work， comparative model fatigue tests and refined numerical analysis were conducted on the ring-flange connection with HS rivets， in order to investigate its fatigue feature and deterioration mechanism. Firstly， based on the load transfer feature of ring flange connections， model fatigue tests of twelve specimens were conducted after the static tensile test. The tested twelve specimens included six with HS rivets and six with HS bolts. Further， multi-scale finite element analysis was performed with refined models， in accordance with the local strain-based SWT fatigue evaluation approach. According to the result， the first engaged thread of rivets/bolts is prone to fatigue failure in both the two types of specimens. Under the 2 million loading cycles， the equivalent fatigue strength of HS rivet specimens shows a mean value of 68.9 MPa， which increases by 32.2% compared with the value （52.1 MPa） of HS bolt specimens. The stress concentration at the root of the threads could be effectively mitigated due to the flattened thread and the increased contact area of inner-outer threads between the sleeve ring and HS rivet. Consequently， the fatigue performance of HS rivets is enhanced. As above， this study suggested that in the fatigue check of ring-flange connections with structural HS rivets， the fatigue strength of HS rivets could be determined as FAT 56， in accordance with the power constant of m"= 3.

Keywords： wind turbine tower；"ring flange connection；"structural high-strength rivet；"high-strength bolt；"fatigue performance；"model test；"numerical analysis

風力發電作為一種重要清潔能源，具有技術成熟、風險小、成本低且規模效益顯著的特點^[1]，隨著2030年“碳達峰”、2060年“碳中和”戰略目標的提出^[2]，風力發電得到廣泛關注和普遍應用^[3-4]。為提高和穩定產能，風電機組漸趨大型化，導致運營荷載和葉輪尺寸顯著提升^[5]，其下部支撐塔筒高度和截面也隨之增長。特別地，塔筒環法蘭連接具有偏心受力特征，機組運行產生的交變荷載將不同程度地傳遞至法蘭連接螺栓處，誘發其松弛和疲勞失效^[6-7]。隨著在役風機的數目和服役年限持續增長，法蘭連接螺栓的長期劣化問題日益突出，已經出現一系列由于連接螺栓松弛、疲勞等造成的安全事故工程案例^[8-9]。

通常，高強度螺栓的初始預緊力存在較大不確定性，且在機組運營過程中極易出現松弛，需要人工定期檢查和維護，無法適應未來深遠海風電技術發展^[10]。Seidel等^[11]研究了法蘭受載與螺栓應力之間的關系，建立了兩者之間的傳遞關系曲線，指出法蘭受到的循環荷載會傳遞到連接螺栓處而導致疲勞破壞。翟偉廉等^[12]對不同法蘭螺栓松動損傷條件下的輸電塔結構等效簡化建模分析，發現法蘭螺栓松動會引起法蘭節點的剛度折減。陳凱^[13]建立了簡化的等效風電塔整體模型，研究螺栓松動對塔頂位移和法蘭間隙寬度及塔筒動力特性的影響規律。此外，由于內外螺紋之間配合公差的存在，高強螺栓連接結構螺栓和螺母配合位置存在間隙，腐蝕物質易從螺紋間隙處進入螺紋處，引發氫致延遲斷裂^[14-15]。風電塔筒工作場地偏遠、服役環境惡劣，其高強螺栓連接所面臨的松弛、疲勞、延遲斷裂等問題突出，相應的行業痛點亟待解決。

作為一種新型連接形式，結構型高強度鉚釘（簡稱“高強鉚釘”）具有更好的軸力一致性、優異的防松性能以及更強的抗疲勞性能^[16]。高強鉚釘連接采用徑向擠壓套環的安裝方式，消除了鉚釘和套環之間的間隙，在腐蝕環境下，外界的腐蝕物質無法進入鉚釘和套環配合部位，大大降低了連接結構發生氫致延遲斷裂的概率^[17]。現階段，高強鉚釘已成功應用于航空航天^[18-20]、鐵道車輛^[21]、橋梁^[22]等特種領域。張天雄等^[23]對高強度不銹鋼短尾高強鉚釘進行了材料單軸拉伸試驗、單釘預緊力測量試驗，結果表明，高強鉚釘預緊力更高且松弛幅度極小。王永巖等^[24]對機車用高強鉚釘緊固件進行疲勞試驗研究，建立了該類緊固件的疲勞強度模型。王中興^[25]對高強鉚釘連接的鋁合金T型件進行拉伸試驗，分析了其極限承載力與變形能力，揭示了高強鉚釘在不同荷載組合作用下的破壞模式。張欽等^[26]進行了單釘試驗對比和多釘連接的節點疲勞性能對比試驗，結果表明，在相同受力情況下，高強鉚釘的疲勞性能明顯優于高強螺栓。

綜上可知，隨著風電建設的持續推進，其支撐塔筒環法蘭連接中高強螺栓存在的易松弛、疲勞和延遲斷裂等劣化問題日益凸顯，阻礙了風電技術進一步發展。作為傳統高強螺栓的有力升級替代品，高強鉚釘能夠從機理層面有效克服松弛和延遲斷裂問題，其有效性已在高鐵列車、高層建筑和橋梁等領域得到初步驗證，但在風電領域尚缺乏相關試驗研究以及支撐其進一步工程應用。基于此，筆者針對采用結構型高強鉚釘的風電塔筒環法蘭連接，在靜載拉伸試驗的基礎上，開展對照性模型疲勞試驗和精細化數值分析，探究其疲勞特性與劣化機理，提出相關工程建議。

1 試驗概況

1.1 試件設計

為盡可能以最小試驗成本真實模擬連接螺栓處的邊界條件，依據某特大型風電塔筒設計方法，參考相關法蘭試驗模型設計^[27-29]，結合環法蘭受力特征^[30-31]，以螺栓為中心，將其環向分割為寬100 mm的受力節段，設計如圖1所示的1∶2縮尺模型試件。其中，法蘭材質為Q345D鋼，采用機械加工一體成型，其根部倒角半徑為5 mm。連接螺栓選擇M20規格，等級為10.9級，桿長為110 mm。栓孔采用銑削加工成型，其尺寸滿足《緊固件螺栓和螺釘通孔》（GB 5277—85）^[32]的中等裝配精度要求，直徑為22 mm。同時，根據疲勞試驗機端頭與試件的連接方式，如圖2（a）所示，設計了如圖2（b）所示的填板作為工裝，其材質為同等級的Q345D鋼，板厚40 mm，末端由機械加工形成36 mm直徑的細壓螺紋段（螺距1 mm），以便于與疲勞試驗機作動器直接相連。

1.2 材性試驗

試驗采用的高強螺栓為10.9級M20鋼結構用大六角頭螺栓，高強鉚釘采用與高強螺栓同規格等級。為檢驗高強度螺栓材料與高強鉚釘的靜力性能，選用本次試驗的同批次試件，根據《金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法》（GB/T 228.1—2021）^[33]，測得其基本力學性能，如表1所示。在疲勞試驗前，對每個高強度螺栓和高強鉚釘試件進行詳細的表觀檢查，確保螺紋處無肉眼可見的初始缺陷。

1.3 試驗方案

由于環法蘭在螺栓預緊力作用下的偏心受力特性，筒壁荷載與螺栓力間存在較強的非線性關聯，通常可采用“傳遞函數”（Load Transfer Function， LTF）^[34]表征。通過該傳遞函數，可實現依據塔筒荷載測算螺栓荷載，從而確定疲勞應力幅。為提高加載效率，試驗采用長春仟邦QBG-300疲勞試驗機進行高頻加載（約100 Hz）。由于難以通過常規應變測量方法直接測量試件應力幅，因此，在正式開展模型疲勞試驗前，對模型試件開展拉伸試驗和數值仿真模擬，以建立有效的Z_s-F_t傳遞函數關系，實現基于作動器加載力的疲勞應力幅推導。

模型試驗加載如圖3所示。根據某實際5 MW風機塔筒技術設計方案，選取20 m/s額定風速下的對應換算法蘭力，為提高加載效率，在浮動調整的基礎上等效放大法蘭力，確定試驗采用的法蘭加載上下限，方案如表2所示。對于采用高強螺栓的常規環法蘭模型，考慮到已有大量相關疲勞試驗結果和較為成熟的設計驗算曲線^[35-37]，僅固定單個應力幅進行加載測試。同時，如前述分析，采用新型高強鉚釘的環法蘭相關研究尚未開展，故依據傳遞函數選取不同荷載上、下限進行測試，以期初步建立其設計疲勞驗算曲線。

1.4 量測方案

高強螺栓設計預緊力取155 kN，裝配預緊力取設計值的1.1倍^[38]，即170 kN。根據出廠報告，高強螺栓扭矩系數為0.2，相應地可確定其施擰扭矩為680 N·m。高強鉚釘保持與高強螺栓試件一致的設計和裝配預緊力，采用廠商提供的便攜式液壓鉚釘槍直接進行張拉。在通過鉚槍卡爪拉拔釘桿張拉至設計預拉力后，通過其前端夾緊機構擠壓套環，實現釘桿環狀獨立螺紋與套環間的密貼裝配。

靜載試驗中，在法蘭背面安裝應變片監測法蘭受力，同時，利用壓力環傳感器實時測量螺栓內力變化，如圖4所示。靜載每10 kN為一級，直到螺栓應力達到其屈服強度的80%。為準確測量螺栓力，在栓桿或釘桿距栓/釘頭20 mm處徑向打磨出凹槽，將深度控制在1 mm以內，在打磨處進行充分磨光拋光，從而盡最大可能避免加工造成的初始缺陷，將應變片軸向對稱粘貼其中^[39]，如圖5所示。此外，對于用于疲勞加載測試的模型試件，試驗中未進行打磨和應變片安裝，以避免額外加工引起的潛在初始缺陷，實現對螺栓預緊力和靜載響應更有效的監測與校核。

在靜力拉伸試驗加載過程中，通過安裝電子式千分位移計，如圖6所示，對上、下法蘭根部處相對位移進行連續監測，實時記錄每一級荷載下的法蘭根部位移。

2 試驗結果分析

2.1 斷口形貌分析

針對試驗中高強螺栓與高強鉚釘的疲勞破壞斷口形貌，從宏觀和細觀層面進行分析，探究法蘭連接中高強螺栓與高強鉚釘的疲勞破壞特征。

高強螺栓宏觀失效模式如圖7所示。除試件HS-4在螺紋終止線處發生疲勞斷裂外，其余5個試件均在螺栓與螺母相接觸的第1扣螺紋根部發生疲勞斷裂。同時可看出，由于螺栓同時承受彎曲和軸向荷載，破壞的試驗螺栓桿整體呈現輕微彎曲，且裂紋萌生于彎曲受拉側。類似地，高強鉚釘宏觀失效模式如圖8所示。其中，除試件HR-6在釘頭底部發生疲勞開裂外，其余試件中疲勞裂紋均源于套環與鉚釘相接觸的第一扣螺紋處。

高強螺栓宏觀斷面如圖9所示。可以看出，其斷面可大致分為3部分：疲勞裂紋源、裂紋擴展區和瞬斷區。所有試件中疲勞裂紋均萌生于螺紋的根部表面，且存在兩個或多個裂紋源。疲勞裂紋由中心逐步向螺栓內側擴展，其擴展區的斷面總體較光滑、顏色較明亮，占斷口面積一半左右。當裂紋擴至約50%直徑處時，螺栓驟然斷裂，瞬斷區有明顯的剪切唇特征，且斷口較鋒利。高強鉚釘宏觀斷面如圖10所示，相比高強螺栓試件，高強鉚釘試件的斷裂韌性有所提高，沒有出現像高強螺栓那樣的多個裂紋萌生點，破壞斷面整體更為平整光滑，裂紋擴展區的面積相比高強螺栓更大，裂紋的擴展面傾斜角度較小，基本和螺紋在同一平面，瞬斷區高度相對較低，約為一個螺距高度，瞬斷區面積相對較小。

2.2 傳遞函數與法蘭根部位移

利用靜載拉伸試驗獲得各組試件的法蘭根部位移，如圖11所示。隨著法蘭力的增長，法蘭根部位移呈非線性增長，當法蘭力達到80 kN時，法蘭根部位移約0.7 mm，連接螺栓應力約達到屈服強度的80%。總體上，高強螺栓的根部位移與高強鉚釘的根部位移區間接近，但高強鉚釘位移略低。如前述分析，高強鉚釘與套環間采用擠壓一體成型，有效消除了兩者間裝配間隙，從而略微降低了其靜載拉伸試驗中所產生的拉伸變形量。雖然兩類試件的法蘭根部位移略有差異，但其所處區間的重疊程度較高，表明兩種模型法蘭的結構剛度一致性較強，傳遞函數較為接近。

進一步地，采用有限元分析系統ABAQUS建立模型試件的3D有限元模型，如圖12所示，模型采用空間三維縮減積分實體單元C3D8R來模擬，選取4 mm全局網格尺寸，試件下側填板與試驗機工裝相連，故有限元模型采取固定約束，同時限制位移與轉角。試件上側填板固定在試驗機作動頭，模型通過設置參考點對其頂面施加集中力，以模擬試驗機拉力。此外，在正式加載前，通過初始應變法對螺栓施加預緊荷載。螺栓材料屬性采用表1數據，鋼材和高強螺栓的本構關系模型采用雙折線模型，滿足Mises屈服準則，泊松比取0.3。

通過靜載試驗測量兩組傳遞函數，同時與有限元預測值進行對比分析，如圖13所示。可以看出，由于試件加工與裝配的一致性較好，兩次實測傳遞函數離散性相對緩和，且以有限元預測值為中心小幅波動，表明有限元精細仿真在傳遞函數預測中的有效性。因此，為解決模型疲勞中螺栓應力幅難以直接量測的問題，采用有限元預測值，依據作動器加載力直接重構螺栓荷載。

2.3 疲勞試驗結果

共測試12個模型試件，包含高強螺栓法蘭模型和高強鉚釘法蘭模型各6件。當試件中單側螺栓或鉚釘出現疲勞斷裂時，即認為試件失效而終止試驗，此時的荷載循環次數即認為是疲勞壽命。表3、表4分別給出了高強螺栓和高強鉚釘試件的疲勞模型試驗結果和相關統計分析值。

為直觀對比起見，依據S-N曲線的對數準則，以200萬次循環為基準進行等效疲勞強度換算，如式（1）所示。

（1）

式中：Δσeqv為200萬次等效疲勞強度，簡稱為等效疲勞強度；ΔσR和NR分別為實際加載應力幅和對應荷載循環次數；m為S-N曲線的指數常數，取m=3=3；Neqv為等效循環次數，取Neqv=2×106。

可以看出，高強螺栓在200萬次的平均等效疲勞強度為52.1 MPa，而高強鉚釘的相應疲勞強度為68.9 MPa，提高約32.2%。同時，兩類試件的疲勞壽命均存在一定離散性，且高強鉚釘試件的離散性相對較小。以等效疲勞強度的變異系數計，高強鉚釘為0.07，較高強螺栓的0.13，顯著降低約46.2%。

進一步地，采用μ?2σ的統計特征值（對應正態分布下的單側97.7%存活率）作為疲勞強度下限指標進行分析，可知：高強鉚釘的疲勞強度下限值為59.2 MPa，較高強螺栓的38.7 MPa，約提高53.0%，有效地保障了其在工程應用中的可靠性。

3 疲勞劣化機理分析

3.1 局部應變的SWT疲勞評價方法

由于螺紋處存在，應力集中在試驗加載中，法蘭連接螺栓或鉚釘雖整體處于彈性狀態，其缺口處的局部應力極易超過屈服極限，進入塑性狀態。因此，進行疲勞壽命預測時應考慮螺栓螺紋根部缺口區域的彈塑性應力-應變。根據基于局部應變場特征的SWT（循環彈塑性有限元）理論^[40-42]，構件疲勞壽命取決于應力集中處最大局部應力σmax與應變幅εa兩者的乘積，即疲勞壽命由σmax?εa控制。

對于材料的彈塑性受力特征，其應力-應變關系可采用如式（2）所示循環應變幅-應力幅曲線^[43]描述。

（2）

式中：K'為循環強度系數；n'為循環應變硬化指數。

依據對光滑試件的材料試驗^[44]，可得到應力-壽命曲線與應變壽命曲線，如式（3）、式（4）所示。

（3）

（4）

整合式（3）、式（4），可得式（5）。

（5）

對于試驗所用的高強螺栓和高強鉚釘，采用文獻[45]材料試驗數據推導，結果如表5所示。

3.2 精細化有限元模型建立

為進一步揭示兩類模型試件的疲勞劣化機理，采用通用有限元分析系統ABAQUS，對兩類試件建立精細化2D軸對稱有限元模型，如圖14所示，高強螺栓與高強鉚釘均采用CAX4R網格單元，在螺栓螺母接觸和鉚釘與套環接觸部分的局部網格進行適應性精細化。法蘭單元頂面采用軸對稱固定約束。同時，通過在螺栓頂面施加軸對稱均布荷載，模擬螺栓預緊力與受載狀況。高強螺栓和高強鉚釘有限元各部分尺寸均按照實際圖紙進行建模。在本構關系方面，兩類模型試件均采用多線性隨動強化模型模擬，具體參數由表1及表5的試驗結果確定。

此外，各構件間裝配采用“面-面”接觸模擬，包括內外螺紋、套環/螺母與法蘭，套環/螺母與墊片、墊片與法蘭等。建立的有限元模型同時考慮內、外螺紋間的法向行為硬接觸與切向行為罰接觸。其中，螺紋間切向罰接觸的摩擦系數對有限元預測值具有顯著影響。參考相關SWT局部應力法分析文獻[46]，罰接觸的摩擦系數取0.1。為保證模擬精度與效率，對螺紋處局部網格采取3個等差尺寸（0.05、0.10、0.15 mm）進行網格無關性檢驗，結果如圖15、圖16所示。可以看出，高強螺栓的3次局部最大應力分別為1 022.1、997.6、967.5 MPa，而高強鉚釘的3次局部最大應力分別為821.3、803.6、787.5 MPa。總體上，兩級網格間最大應力相對偏差均小于5%，表明當前網格下尺寸具有較好收斂性。

3.3 疲勞失效模式分析

根據有限元數值求解，高強螺栓和高強鉚釘試件的局部應力分布（最大應力）分別如圖17、圖18所示。可以看出，兩類試件的最大應力均出現在第1扣螺紋根部，表明該處最易疲勞開裂，與試驗結果吻合。其中，高強螺栓的最大應力為1 022 MPa，較高強鉚釘的821 MPa、約高24.5%，其應力集中現象更為顯著。同時可以看出，由于高強鉚釘采用獨立環狀螺紋和套環擠壓成型等兩項新技術，其螺紋較高強螺栓更加平緩，且內、外螺紋接觸更密貼、面積更大，能有效降低螺紋根部應力集中，進而從構造細節層面提高其疲勞抗力。

4 結果與討論

工程設計中，通常采用一定存活率下的應力幅-壽命曲線（也稱為S-N或P-S-N曲線）驗算構件在給定載荷下的疲勞壽命^[47]，如式（6）所示。

（6）

式中：Δσ為應力幅；m為與材料有關的疲勞常數；C為與試驗有關的常數。

對式（6）兩邊取對數，則可以得到雙對數形式的S-N曲線

（7）

進一步地，考慮97.7%存活率，可以得到

（8）

式中：s為lgC的樣本標準差。

采用SWT局部應變法，考慮不同應力幅水平，求解疲勞壽命N，依據式（7）進行數據擬合，可得到如式（9）、式（10）所示的數值S-N曲線。

高強螺栓的數值S-N曲線公式為

（9）

高強鉚釘的數值S-N曲線公式為

（10）

同樣地，基于表3、表4所示試驗數據，偏安全地對式（7）取m=3，可得：

高強螺栓實測擬合S-N曲線

（11）

高強鉚釘實測擬合S-N曲線

（12）

進一步地，考慮試驗數據離散性，依據式（8）擬合，可得97.7%存活率下的P-S-N曲線。

高強螺栓97.7%存活率下的P-S-N曲線公式為

（13）

將等效疲勞壽命N=2×10⁶次代入式（13）中，可得到對應高強鉚釘的等效疲勞強度為39.78 MPa（即疲勞強度等級）。

高強鉚釘97.7%存活率下的P-S-N曲線公式為

（14）

將等效疲勞壽命N=2×10⁶次代入式（14）中，可得到對應高強鉚釘的等效疲勞強度為59.75 MPa。

擬合結果分別如圖19、圖20所示。

結果表明，SWT方法預測值較實測值更為保守，其擬合曲線與考慮存活率的設計曲線較為接近，兩者趨勢一致性較好，且絕大部分實測數據點位于SWT預測曲線上方，表明該方法可偏安全地應用于法蘭疲勞壽命預測。綜合上述預測與實測結果，參照歐規EC part 1-9^[48]與《鋼結構設計標準》（GB 50017—2017）^[49]偏安全地向下取整，建議：對采用高強度鉚釘的風電塔筒環法蘭進行疲勞設計時，可偏安全地在97.7%存活率下采用FAT 56驗算曲線，配合指數常數m=3。

5 結論

針對采用新型高強鉚釘的風電塔筒環法蘭，系統地開展靜力拉伸試驗、模型疲勞試驗和精細化數值分析，得到以下主要結論：

1）以200萬次荷載循環計，高強鉚釘的等效疲勞強度平均值為68.9 MPa，較同組高強螺栓提高32.2%；其實測疲勞強度變異系數約0.07，較同組高強螺栓降低46.2%。

2）兩類試件呈現較一致的疲勞失效模式：除1個高強螺栓試件出現螺紋終止線開裂、1個高強鉚釘試件頂帽底部疲勞外，其余10個試件中疲勞裂紋均萌生于第一扣螺紋根部。

3）高強鉚釘的螺紋牙型更緩和且與套環間的內、外螺紋接觸更緊密，有效地緩解了螺紋根部應力集中問題，從而顯著提升了疲勞抗力。

4）綜合模型試驗數據與數值分析結果建議，對采用高強度鉚釘的風電塔筒環法蘭，可偏安全地采用FAT 56疲勞設計驗算曲線，配合指數常數m=3。

針對風電塔筒環法蘭中傳統高強螺栓的失效隱患，就新型結構型高強鉚釘的應用進行探索，初步提出可供設計參考的疲勞驗算曲線。為對比起見，兩類試件均采用相同設計和裝配預緊力。后續研究中，可考慮充分利用高強鉚釘預緊力的穩健性特征，合理提高設計預緊力，結合節段模型試驗，更詳細地模擬實際邊界條件，開展更深入的探索。

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（編輯""胡玲）