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建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)-3
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6.1.4  材料強(qiáng)度的概率分布宜采用正態(tài)分布或?qū)?shù)正態(tài)分布。

材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值可按其概率分布的0.05分位值確定。材料彈性模量、泊松比等物理性能的標(biāo)準(zhǔn)值可按其概率分布的0.5分位值確定。

當(dāng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)不充分時(shí),材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值可采用有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值,也可根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),經(jīng)分析判斷確定。

6.1.5  巖土性能的標(biāo)準(zhǔn)值宜根據(jù)原位測(cè)試和室內(nèi)試驗(yàn)的結(jié)果,按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定確定。

當(dāng)有條件時(shí),巖土性能的標(biāo)準(zhǔn)值可按其概率分布的某個(gè)分位值確定。

6.2  幾何參數(shù)

6.2.1  結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的幾何參數(shù)宜采用隨機(jī)變量概率模型描述。幾何參數(shù)的各種統(tǒng)計(jì)參數(shù)和概率分布類(lèi)型,應(yīng)以正常生產(chǎn)情況下對(duì)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何尺寸的測(cè)試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),運(yùn)用參數(shù)估計(jì)和概率分布的假設(shè)檢驗(yàn)方法確定。

當(dāng)測(cè)試數(shù)據(jù)不充分時(shí),幾何參數(shù)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)可根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的公差,經(jīng)分析判斷確定。

當(dāng)幾何參數(shù)的變異性對(duì)結(jié)構(gòu)抗力及其他性能的影響很小時(shí),幾何參數(shù)可作為確定性變量。

6.2.2  幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值可采用設(shè)計(jì)規(guī)定的公稱(chēng)值,或根據(jù)幾何參數(shù)概率分布的某個(gè)分位值確定。

7    結(jié)構(gòu)分析和試驗(yàn)輔助設(shè)計(jì)

7.1  一般規(guī)定

7.1.1      結(jié)構(gòu)分析可采用計(jì)算、模型試驗(yàn)或原型試驗(yàn)等方法。

7.1.2      結(jié)構(gòu)分析的精度,應(yīng)能滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,必要時(shí)宜進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。

7.1.3      在結(jié)構(gòu)分析中,宜考慮環(huán)境對(duì)材料、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)性能的影響。

7.2  結(jié)構(gòu)模型

7.2.1      結(jié)構(gòu)分析采用的基本假定和計(jì)算模型應(yīng)能合理描述所考慮的極限狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)。

7.2.2      根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體情況,可采用一維、二維或三維的計(jì)算模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。

7.2.3      結(jié)構(gòu)分析所采用的各種簡(jiǎn)化或近似假定,應(yīng)具有理論或試驗(yàn)依據(jù),或經(jīng)工程驗(yàn)證可行。

7.2.4      當(dāng)結(jié)構(gòu)的變形可能使作用的影響顯著增大時(shí),應(yīng)在結(jié)構(gòu)分析中考慮結(jié)構(gòu)變形的影響。

7.2.5      結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的不定性應(yīng)在極限狀態(tài)方程中采用一個(gè)或幾個(gè)附加基本變量來(lái)考慮。附加基本變量的概率分布類(lèi)型和統(tǒng)計(jì)參數(shù),可通過(guò)按計(jì)算模型的計(jì)算結(jié)果與按精確方法的計(jì)算結(jié)果或?qū)嶋H的觀測(cè)結(jié)果相比較,經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析確定,或根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)判斷確定。

7.3  作用模型

7.3.1      對(duì)與時(shí)間無(wú)關(guān)的或不計(jì)累積效應(yīng)的靜力分析,可只考慮發(fā)生在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)作用的最大值和最小值;當(dāng)動(dòng)力性能起控制作用時(shí),應(yīng)有比較詳細(xì)的過(guò)程描述。

7.3.2      在不能準(zhǔn)確確定作用參數(shù)時(shí),應(yīng)對(duì)作用參數(shù)給出上下限范圍,并進(jìn)行比較以確定不利的作用效應(yīng)。

7.3.3      當(dāng)結(jié)構(gòu)承受自由作用時(shí),應(yīng)根據(jù)每一自由作用可能出現(xiàn)的空間位置、大小和方向,分析確定對(duì)結(jié)構(gòu)最不利的作用布置。

7.3.4      當(dāng)考慮地基與結(jié)構(gòu)相互作用時(shí),土工作用可采用適當(dāng)?shù)牡刃椈苫蜃枘崞鱽?lái)模擬。

7.3.5      當(dāng)動(dòng)力作用可被認(rèn)為是擬靜力作用時(shí),可通過(guò)把動(dòng)力作用分析結(jié)果包括在靜力作用中或?qū)o力作用乘以等效動(dòng)力放大系數(shù)等方法,來(lái)考慮動(dòng)力作用效應(yīng)。

7.3.6      當(dāng)動(dòng)力作用引起的振幅、速度、加速度使結(jié)構(gòu)有可能超過(guò)正常使用極限狀態(tài)的限值時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算。

7.4  分析方法

7.4.1      結(jié)構(gòu)分析應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型、材料性能和受力特點(diǎn)等因素,采用線性、非線性或試驗(yàn)分析方法;當(dāng)結(jié)構(gòu)性能始終處于彈性狀態(tài)時(shí),可采用彈性理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,否則宜采用彈塑性理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。

7.4.2     當(dāng)結(jié)構(gòu)在達(dá)到極限狀態(tài)前能夠產(chǎn)生足夠的塑性變形,且所承受的不是多次重復(fù)的作用時(shí),可采用塑性理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析;當(dāng)結(jié)構(gòu)的承載力由脆性破壞或穩(wěn)定控制時(shí),不應(yīng)采用塑性理論進(jìn)行分析。

7.4.3      當(dāng)動(dòng)力作用使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大加速度時(shí),應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力響應(yīng)分析。

7.5  試驗(yàn)輔助設(shè)計(jì)

7.5.1對(duì)某些沒(méi)有適當(dāng)分析模型的特殊情況,可進(jìn)行試驗(yàn)輔助設(shè)計(jì),其具體方法可按附錄C的規(guī)定。

7.5.2      采用試驗(yàn)輔助設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu),應(yīng)達(dá)到相關(guān)設(shè)計(jì)狀況采用的可靠度水平,并應(yīng)考慮試驗(yàn)結(jié)果的數(shù)量對(duì)統(tǒng)計(jì)不定性的影響。

8  分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)方法

8.1  一般規(guī)定

8.1.1結(jié)構(gòu)構(gòu)件極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式中所包含的各種分項(xiàng)系數(shù),宜根據(jù)有關(guān)基本變量的概率分布類(lèi)型和統(tǒng)計(jì)參數(shù)及規(guī)定的可靠指標(biāo),通過(guò)計(jì)算分析,并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn),經(jīng)優(yōu)化確定。

當(dāng)缺乏統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí),可根據(jù)傳統(tǒng)的或經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法,由有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定各種分項(xiàng)系數(shù)。

8.1.2        基本變量的設(shè)計(jì)值可按下列規(guī)定確定:

1        作用的設(shè)計(jì)值可按下式確定:

=              8.1.2-1

式中  ——作用的代表值;

——作用的分項(xiàng)系數(shù)。

2        材料性能的設(shè)計(jì)值可按下式確定:

=                  8.1.2-2

式中  ——材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值;

——材料性能的分項(xiàng)系數(shù),其值按有關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定采用。

3        幾何參數(shù)的設(shè)計(jì)值可采用幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)幾何參數(shù)的變異性對(duì)結(jié)構(gòu)性能有明顯影響時(shí),幾何參數(shù)的設(shè)計(jì)值可按下式確定:

=±        8.1.2-3

式中  ——幾何參數(shù)的附加量。

4        結(jié)構(gòu)抗力的設(shè)計(jì)值可按下式確定:

                      8.1.2-4

8.2  承載能力極限狀態(tài)

8.2.1  結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮下列狀態(tài):

1  結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破環(huán)或過(guò)度變形,結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度起控制作用;

2  整個(gè)結(jié)構(gòu)或其一部分作為剛體失去靜力平衡,結(jié)構(gòu)材料或地基的強(qiáng)度不起控制作用;

3  地基的破壞或過(guò)度變形,巖土的強(qiáng)度起控制作用;

4  結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的疲勞破壞,結(jié)構(gòu)的材料疲勞強(qiáng)度起控制作用。

8.2.2結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)符合下列要求:

1  結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞或過(guò)度變形的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì),應(yīng)符合下式要求:

                       8.2.2-1

式中  —— 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),其值按8.2.9的有關(guān)規(guī)定采用;

—— 作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值,如軸力、彎矩設(shè)計(jì)值或表示幾個(gè)軸力、彎矩向量的設(shè)計(jì)值;

——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力設(shè)計(jì)值。

2        整個(gè)結(jié)構(gòu)或其一部分作為剛體失去靜力平衡的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì),應(yīng)符合下式要求:

                        8.2.2-2

式中  —— 不平衡作用效應(yīng)的設(shè)計(jì)值;

—— 平衡作用效應(yīng)的設(shè)計(jì)值。

3  地基的破壞或過(guò)度變形的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì),可采用分項(xiàng)系數(shù)法進(jìn)行,但其分項(xiàng)系數(shù)的取值與式(8.2.2-1)中所包含的分項(xiàng)系數(shù)的取值可有區(qū)別;地基的破壞或過(guò)度變形的承載力設(shè)計(jì),也可采用容許應(yīng)力法等進(jìn)行。

4  結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的疲勞破壞的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì),可按有關(guān)規(guī)范規(guī)定的方法進(jìn)行。

8.2.3  承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式中的作用組合,應(yīng)符合下列規(guī)定:

1  作用組合應(yīng)為可能同時(shí)出現(xiàn)的作用的組合;

2  每個(gè)作用組合中應(yīng)包括一個(gè)主導(dǎo)可變作用或一個(gè)偶然作用或一個(gè)地震作用;

3  當(dāng)結(jié)構(gòu)中永久作用位置的變異,對(duì)靜力平衡或類(lèi)似的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)結(jié)果很敏感時(shí),該永久作用的有利部分和不利部分應(yīng)分別作為單個(gè)作用;

4  當(dāng)一種作用產(chǎn)生的幾種效應(yīng)非全相關(guān)時(shí),對(duì)產(chǎn)生有利效應(yīng)的作用,其分項(xiàng)系數(shù)的取值應(yīng)予降低;

5  對(duì)不同的設(shè)計(jì)狀況應(yīng)采用不同的作用組合。

8.2.4  對(duì)持久設(shè)計(jì)狀況和短暫設(shè)計(jì)狀況,應(yīng)采用作用的基本組合。

1  基本組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值應(yīng)按式(8.2.4-1)中最不利值確定:

     8.2.4-1

式中  ·——作用組合的效應(yīng)函數(shù);

——個(gè)永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值;

——預(yù)應(yīng)力作用的有關(guān)代表值;

——1個(gè)可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值;

——個(gè)可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值;

—— 個(gè)永久作用的分項(xiàng)系數(shù),應(yīng)按8.2.10的有關(guān)規(guī)定采用;

—— 預(yù)應(yīng)力作用的分項(xiàng)系數(shù),應(yīng)按8.2.10的有關(guān)規(guī)定采用;

——1個(gè)可變作用的分項(xiàng)系數(shù),應(yīng)按8.2.10的有關(guān)規(guī)定采用;

——個(gè)可變作用的分項(xiàng)系數(shù),應(yīng)按8.2.10的有關(guān)規(guī)定采用;

、——1個(gè)和第個(gè)考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限的荷載調(diào)整系數(shù),應(yīng)按8.2.11的有關(guān)規(guī)定采用;

——個(gè)可變作用的組合值系數(shù),應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定采用。

注:在作用組合的效應(yīng)函數(shù)中,符號(hào)“Σ”“+”均表示組合,即同時(shí)考慮所有作用對(duì)結(jié)構(gòu)的共同影響,而不表示代數(shù)相加。

2  當(dāng)作用與作用效應(yīng)按線性關(guān)系考慮時(shí),基本組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值應(yīng)按式(8.2.4-2)中最不利值計(jì)算:

     8.2.4-2

式中  ——個(gè)永久作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng);

——預(yù)應(yīng)力作用有關(guān)代表值的效應(yīng);

——1個(gè)可變作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng);

——個(gè)可變作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)。

8.2.5  對(duì)偶然設(shè)計(jì)狀況,應(yīng)采用作用的偶然組合。

1  偶然組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值可按下式確定:

8.2.5-1

式中  ——偶然作用的設(shè)計(jì)值;

——1個(gè)可變作用的頻遇值系數(shù),應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定采用;

、——1個(gè)和第個(gè)可變作用的準(zhǔn)永久值系數(shù),應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定采用。

2  當(dāng)作用與作用效應(yīng)按線性關(guān)系考慮時(shí),偶然組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算:

     8.2.5-2

式中——偶然作用設(shè)計(jì)值的效應(yīng)。

8.2.6            對(duì)地震設(shè)計(jì)狀況,應(yīng)采用作用的地震組合。地震組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011的規(guī)定。

8.2.7  建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì),應(yīng)根據(jù)不同地震烈度符合下列結(jié)構(gòu)性能基本設(shè)防目標(biāo)要求:

1   對(duì)多遇地震烈度,結(jié)構(gòu)主體不受損壞或不需修復(fù)即可繼續(xù)使用;

2   對(duì)設(shè)防地震烈度,可能發(fā)生損壞,但經(jīng)一般修復(fù)仍可繼續(xù)使用;

3   對(duì)罕遇地震烈度,不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。

8.2.8            當(dāng)永久作用效應(yīng)或預(yù)應(yīng)力作用效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力起有利作用時(shí),式(8.2.4)中永久作用分項(xiàng)系數(shù)和預(yù)應(yīng)力作用分項(xiàng)系數(shù)的取值不應(yīng)大于1.0。

8.2.9        結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),不應(yīng)小于表8.2.9的規(guī)定。

8.2.9                結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)

結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)

對(duì)持久設(shè)計(jì)狀況和短暫設(shè)計(jì)狀況

對(duì)偶然設(shè)計(jì)狀況和地震設(shè)計(jì)狀況

安全等級(jí)

一級(jí)

二級(jí)

三級(jí)

1.1

1.0

0.9

1.0

8.2.10  建筑結(jié)構(gòu)的作用分項(xiàng)系數(shù),應(yīng)按表8.2.10采用。

        8.2.10                 建筑結(jié)構(gòu)的作用分項(xiàng)系數(shù)

適用情況

作用

分項(xiàng)系數(shù)

當(dāng)作用效應(yīng)對(duì)承載力不利時(shí)

當(dāng)作用效應(yīng)對(duì)承載力有利時(shí)

1.3

≤1.0

1.3

1.0

1.5

0

8.2.11  建筑結(jié)構(gòu)考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限的荷載調(diào)整系數(shù),應(yīng)按表8.2.11采用。

8.2.11    建筑結(jié)構(gòu)考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限的荷載調(diào)整系數(shù)

結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

使用年限(年)

5

0.9

50

1.0

100

1.1

注:對(duì)設(shè)計(jì)使用年限為25年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,應(yīng)按各種材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定采用。

8.3  正常使用極限狀態(tài)

8.3.1  結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)符合下式要求:

                         8.3.1

式中  —— 作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值,如變形、裂縫等的設(shè)計(jì)值;

      —— 設(shè)計(jì)對(duì)變形、裂縫等規(guī)定的相應(yīng)限值,應(yīng)按有關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定采用。

8.3.2  按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),可根據(jù)不同情況采用作用的標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合或準(zhǔn)永久組合。

1  標(biāo)準(zhǔn)組合

1)標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值可按下式確定:

           8.3.2-1

2)當(dāng)作用與作用效應(yīng)按線性關(guān)系考慮時(shí),標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算:

          8.3.2-2

2  頻遇組合

1頻遇組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值可按下式確定:

         8.3.2-3

2)當(dāng)作用與作用效應(yīng)按線性關(guān)系考慮時(shí),頻遇組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算:

      8.3.2-4

3        準(zhǔn)永久組合

1)準(zhǔn)永久組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值可按下式確定:

              8.3.2-5

2)當(dāng)作用與作用效應(yīng)按線性關(guān)系考慮時(shí),準(zhǔn)永久組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算:

             8.3.2-6

8.3.3            對(duì)正常使用極限狀態(tài),材料性能的分項(xiàng)系數(shù),除各種材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范有專(zhuān)門(mén)規(guī)定外,應(yīng)取為1.0。

附錄A  質(zhì)量管理

A.1  質(zhì)量控制要求

A.1.1  材料和構(gòu)件的質(zhì)量可采用一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量特征表達(dá)。在各類(lèi)材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范中,應(yīng)對(duì)材料和構(gòu)件的力學(xué)性能、幾何參數(shù)等質(zhì)量特征提出明確的要求。

材料和構(gòu)件的合格質(zhì)量水平,應(yīng)根據(jù)各類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)有關(guān)規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠指標(biāo)確定。

A.1.2  材料宜根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料,按不同質(zhì)量水平劃分等級(jí)。等級(jí)劃分不宜過(guò)密。對(duì)不同等級(jí)的材料,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用不同的材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值。

A.1.3  對(duì)建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)實(shí)施為保證結(jié)構(gòu)可靠性所必需的質(zhì)量控制。建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)質(zhì)量控制要求應(yīng)由有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)作出規(guī)定。建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制應(yīng)包括下列內(nèi)容:

1  勘察與設(shè)計(jì)的質(zhì)量控制;

2  材料和制品的質(zhì)量控制;

3  施工的質(zhì)量控制;

4  使用和維護(hù)的質(zhì)量控制。

A.1.4  勘察與設(shè)計(jì)的質(zhì)量控制應(yīng)達(dá)到下列要求:

    1  勘察資料應(yīng)符合工程要求,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,結(jié)論可靠;

    2  設(shè)計(jì)方案、基本假定和計(jì)算模型合理,數(shù)據(jù)運(yùn)用正確;

    3  圖紙和其他設(shè)計(jì)文件符合有關(guān)規(guī)定。

A.1.5  為進(jìn)行施工質(zhì)量控制,在各工序內(nèi)應(yīng)實(shí)行質(zhì)量自檢,在各工序間應(yīng)實(shí)行交接質(zhì)量檢查。對(duì)工序操作和中間產(chǎn)品的質(zhì)量,應(yīng)采用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行抽查;在結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)檢查。

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