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针对传统预紧组合结构机架预紧力计算模型的不足，以承载下立柱上端内侧角点处的压应力等于零为临界开缝判据，在给定预紧力下，建立综合考虑弯曲和拉压变形的液压机上限载荷的计算模型，结合平衡和变形协调条件，推导出了典型预紧组合结构液压机承受中心载荷时上限载荷的计算公式，并以某厂的120MN大型自由锻造液压机本体为原型，设计并制备了1：15的金属模型压机，利用该模型压机对所提出的计算模型进行了实验验证。实验结果表明，该计算模型是准确可靠的，较传统理论的计算精度有大幅提高。