同济大学学报(自然科学版)

1915 年创刊

月刊

ISSN 1000-0054

CN 11-2223/N.

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土木工程与建筑学

  • 框支剪力墙抗震性能及弹塑性位移实用计算方法

    李国强;崔大光;

    针对钢筋混凝土框支剪力墙抗震性能差的缺点,提出采用型钢混凝土框支剪力墙.进行了4榀模型试件拟静力试验,试验结果表明,结构配置型钢后抗震性能得到显著改善.提出了框支剪力墙结构地震反应简化分析模型,将结构简化为由墙单元和框支单元组成的弹簧体系,给出了单元恢复力模型的确定方法.根据简化模型,编制了结构地震反应时程分析程序,并进行参数分析,研究了配置型钢对结构地震反应的影响,给出了型钢混凝土框支剪力墙弹塑性位移的实用计算方法.

    2008年08期 1011-1017页 [查看摘要][在线阅读][下载 555K]
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  • 1200d预应力高性能混凝土梁长期性能试验研究

    薛伟辰;胡于明;王巍;任廷柱;

    通过6根1∶5模型梁的1 200 d长期试验,对预应力高性能混凝土梁的长期性能进行了较系统的研究与分析,重点考察了预应力筋张拉方式以及截面上、下缘应力差等因素对梁长期挠曲变形、徐变应变、截面曲率、预应力筋应变增量和钢筋应变等的影响.提出了综合考虑预应力筋张拉方式以及截面应力差等多因素影响的、预应力高性能混凝土梁长期挠曲变形设计建议公式,计算结果与试验值的最大误差在10%以内.

    2008年08期 1018-1023页 [查看摘要][在线阅读][下载 400K]
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  • 集装箱起重机平均风荷载数值模拟及试验对比

    顾明;黄鹏;王勇军;

    以典型集装箱起重机为研究对象,基于Fluent 6.1.22软件平台,分别在均匀风场和B类地面粗糙度风场,以及在工作状态和非工作状态下,对起重机各杆件上的平均风压进行了计算流体动力学(CFD)数值模拟,并将数值模拟结果与刚性测压模型风洞试验数据进行了对比.结果表明:基于Fluent的雷诺应力模型(RSM)在数值模拟中预测结果相对较好,数值模拟可以弥补风洞试验困难,较准确地获得集装箱起重机整机的平均风荷载.

    2008年08期 1024-1027+1039页 [查看摘要][在线阅读][下载 264K]
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  • 基于Lattice Boltzmann方法的方柱绕流模拟

    刘天成;葛耀君;曹丰产;刘高;

    从分子动力论出发,探讨了模拟不可压缩粘性流动的Lattice Boltzmann(LB)方法.根据粒子平衡分布函数和非平衡反弹思想,提出了高效的出口边界条件处理格式.结合区域分裂技术设计了适合集群计算机运算的LB并行算法,并用C++程序语言开发了LB并行计算程序.通过对不同雷诺数时的方柱绕流模拟,验证了本文方法的有效性,同时详细分析了雷诺数对方柱绕流特性的影响.

    2008年08期 1028-1033页 [查看摘要][在线阅读][下载 491K]
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  • 基于风洞试验的围护结构抗风设计研究

    邓洪洲;李峰;胡晓依;

    为了研究10 min时距和3 s时距下通过风洞试验进行围护结构抗风设计的差别,对中国的《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)和美国的《Minimum design loads for buildings and other structures》(ASCE 7—02)中关于风荷载的规定进行了对比分析.在此基础上,结合一个工程实例,给出了通过风洞试验方法进行围护结构设计的过程,并对根据两国规范算得的围护结构设计风压进行了对比.经过比较可以看出,对于该工程根据中美规范计算得到的围护结构设计风压接近.由此得出了虽然中美通过风洞试验进行围护结构抗风设计的计算方法有所差别,但结果基本一致的结论.

    2008年08期 1034-1039页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K]
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  • 钢天线风致疲劳研究

    王钦华;顾明;

    基于一钢质天线气动弹性模型风洞试验结果,研究了其风致疲劳.首先,根据当地气象站资料统计的风速风向联合概率分布函数求得天线结构所在位置处的风速风向联合概率分布函数,并以结构假定的疲劳寿命为最大风速重现期来计算每个风向区间要考虑的最大风速.其次,对天线结构的气动弹性模型进行风洞试验,测得天线结构在不同风向角、不同风速下的加速度响应,根据试验获得的结构响应,求得疲劳分析关键点处的应力响应功率谱.最后,基于疲劳累积损伤理论在频域上用等效窄带方法计算天线结构的疲劳寿命,结果表明,这一实际结构的风振疲劳寿命接近主楼结构的设计寿命.

    2008年08期 1040-1044页 [查看摘要][在线阅读][下载 328K]
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  • 基于ANSYS的锈蚀钢筋屈曲承载力非线性分析

    蒋凤昌;朱慈勉;薛剑胜;赵英豪;

    应用ANSYS分析锈蚀钢筋屈曲承载力降低问题.使用弧长法对荷载—纵向位移平衡路线进行全过程跟踪研究.分析锈胀开裂的混凝土结构中局部箍筋锈断致使受压区锈蚀纵筋在未达到全截面屈服时发生非线性屈曲的规律.分析中考虑材料屈服强度、初弯曲和长径比对锈蚀纵筋承载力的影响.拟合大量分析结果,提出锈蚀钢筋压屈的四类纵向应力—应变曲线.曲线方程式的计算结果与197根锈蚀钢筋试件的试验数据比较,可很好吻合,表明所提出的方程式可用于锈裂混凝土结构剩余承载力评估.

    2008年08期 1045-1049+1066页 [查看摘要][在线阅读][下载 212K]
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  • 大尺度开孔钢梁性能的试验研究和数值分析

    童乐为;宋涛炜;江蓓;王经俞;

    研究了超出我国设计规范构造尺寸限制的大尺度、非等间距腹板开孔的钢梁性能,进行了2榀针对实际工程的长9 m钢梁的足尺静力试验,将试验数据与一般梁理论、空腹桁架理论、有限元等方法得到的计算数据进行了比较分析.研究表明:这种大开孔钢梁只要设计得当,能够满足承载力和挠度要求;空腹桁架理论适用空腹截面正应力的简化计算;孔口附近的实腹截面应力分布受到开孔的显著影响,对正应力和剪应力分布,有影响的范围为距离孔口边缘分别约0.9倍孔口高度以内和1.0倍梁截面高度以内;在影响范围之内,正应力呈非线性分布,中和轴处的剪应力偏大,与梁理论有关弯曲应力和剪应力公式的计算结果相差较大.

    2008年08期 1050-1056页 [查看摘要][在线阅读][下载 842K]
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  • 基于MR阻尼器高耸钢塔结构风振半主动控制

    赵林;王旭峰;张猛;

    针对上海即将兴建的某300 m高耸钢塔结构,提出了一种基于LQG控制(线性二次型高斯最优控制)的跟踪控制策略,并通过基于Davenport谱的脉动风速模拟,对其在有无施加半主动跟踪控制下进行了风振时程响应的动力分析和比较.结果表明:这种风振半主动控制算法对其脉动风作用下的加速度响应具有极其优良的控制品质和控制效果,为高耸钢塔结构脉动风作用下的舒适度设计提供了一种独特的控制装置和方法,大大降低了此类构筑物风振控制设计的成本.

    2008年08期 1057-1061页 [查看摘要][在线阅读][下载 250K]
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  • 水泥和添加剂对高含盐水泥土强度的影响

    邢皓枫;杨晓明;徐超;叶观宝;

    通过室内试验研究了三种不同品种的水泥对加固连云港地区高含盐软土的适应性,并分析了水泥掺入量和添加剂变化对高含盐水泥土强度的影响.根据设计要求制作出相应的水泥土试件,采用正交试验方法进行7 d,28 d和90 d三种龄期下试件的无侧限抗压强度的测定.试件研究结果可以定量地说明水泥品种、掺入量和添加剂对高含盐水泥土强度的影响效应,为解决水泥土加固高含盐软土地基所引起的关键技术问题提供理论指导.

    2008年08期 1062-1066页 [查看摘要][在线阅读][下载 206K]
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交通运输工程

  • 交叉口左转车流比例对路网运行效率的影响

    陈小鸿;叶彭姚;

    推导并分析了不同类型信号交叉口的左转车流比例对通行能力的影响公式,采用仿真方法分析了左转车流比例对路网容量和平均行程车速的影响.研究结果指出,信号交叉口通行能力具有车道规模不经济效应,因此,在相同交通需求和道路设施供应量的前提下,适当增加路网密度可以提高路网运行效率.

    2008年08期 1067-1072页 [查看摘要][在线阅读][下载 286K]
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  • RP/SP融合数据的Mixed Logit和Nested Logit模型估计对比

    张天然;杨东援;赵娅丽;叶亮;

    分析了RP/SP(revealed preference/stated preference)融合数据对交通行为研究的重要性,通过实际调查的RP/SP融合数据,对比了用Mixed Logit和Nested Logit模型的估计结果.得出了以下结论:RP/SP融合数据中,有时同类型交通方式的关联性要比RP和SP数据之间的关联性强,应用不同的Nested Logit模型分层方法进行估计对比;Mixed Logit考虑了个体的异质性,假定参数为随机分布,同时体现了RP/SP数据的关联性和同类型交通方式的关联性,能够得到更好的参数估计结果;Mixed Logit模型能更现实地反映不同交通方式使用者对时间和费用敏感性的不同(时间价值的不同),体现小汽车使用者比公共交通使用者具有更高时间价值的现实情况.

    2008年08期 1073-1078+1084页 [查看摘要][在线阅读][下载 82K]
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  • 加筋土路堤稳定的极限分析

    阙云;凌建明;袁燕;

    为了完善加筋土路堤稳定的极限分析设计方法,对加筋土路堤稳定的极限分析计算方法进行研究.根据塑性极限分析上限定理,结合传统条分法,建立了加筋土路堤稳定性安全系数计算式.运用该计算式与瑞典法、荷兰法以及我国加筋土路基设计规范推荐公式,分别探讨了重度、粘聚力、内摩擦角、筋材设计抗拉强度和路堤高度等因素对加筋土路堤稳定性的影响.研究结果表明,本文公式与荷兰法、瑞典法计算结果较为接近.因此,本文公式作为评价加筋土路堤稳定的方法合理,可为加筋土路堤稳定设计提供参考.

    2008年08期 1079-1084页 [查看摘要][在线阅读][下载 264K]
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环境科学与工程

  • AmOn工艺中悬浮填料填充率对硝化菌群的影响

    王峰;刘长青;刘易;张亚雷;

    AmOn工艺是一种高度集成的污水处理新工艺.研究中采用分子生物学方法分析该系统中氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)在不同填料填充比的运行条件下的群落特征和多样性水平.实验中针对AOB(β亚类Proteobacteria)和NOB(包括Nitrospira和Nitrobacter)16SrDNA片段,采用聚合酶链式反应(PCR)进行扩增,特异性片段进行变性梯度凝胶电泳(DGGE)分离;同时利用香农多样性指数计算群落多样性水平.结果显示,AOB和Nitrobacter群落在填料填充比为40%和50%时具有接近的群落结构,所有AOB和NOB群落在填充比为40%降低到30%并增加活性污泥后均改变明显.AmOn反应器对于活性污泥中的硝化菌群具有一定的选择作用.在AmOn系统中,Nitrosomonas为优势AOB菌属.NOB群落中,Nitrospira类的多样性水平明显高于Nitrobacter.

    2008年08期 1085-1088+1106页 [查看摘要][在线阅读][下载 277K]
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  • 蚯蚓生物滤池两种滤料中蚯蚓体壁损伤的比较

    陆志波;娄山杰;杨健;陈巧燕;

    通过观察蚯蚓组织学切片,研究了蚯蚓生物滤池中蚯蚓体壁角质层、表皮层以及环肌层显微结构的变化,并对两种滤料(陶粒和石英砂)中蚯蚓体壁组织结构的损伤程度进行了比较.结果表明:与人工养殖蚯蚓相比,蚯蚓生物滤池中蚯蚓体壁组织结构会受到一定程度的损伤,这与滤池中非常规的环境因子(水力冲刷和污染物质)有一定的关系,但主要是由滤料的物理磨损作用造成的;两种滤料相比,陶粒滤料中蚯蚓体壁组织结构的受损程度较小,这主要是由两种滤料不同的物理性状所引起的.

    2008年08期 1089-1093+1100页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K]
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  • 低温SBR法污水处理系统运行特性

    谭学军;唐利;周琪;

    从污染物去除性能、控制参数变化、生物活性状况和污泥特性等方面,研究了低温间歇式活性污泥处理(SBR)系统的运行特性.试验结果表明:低温SBR系统的化学需氧量(COD)去除过程分两阶段进行,氨氮硝化反应发生在第二个COD去除阶段里;污泥2,3,5氯化三苯基四氮唑(2,3,5-triphenyl-tetrazolium Chloride,TTC)和碘硝基四氮唑[2-(p-iodophenyl)-3-(p-nitrophenyl)-5-phenyl-tetrazolium Chloride,INT]电子传递体系(ETS)活性及摄氧速率(OUR)呈现出周期性变化规律,TTC和INT ETS活性可以有效表征出整个工艺过程的生化反应进程,OUR可以表征出好氧阶段的生化反应进程;pH曲线可为反应全过程提供可靠信息,溶解氧(DO)仅适合于揭示好氧阶段的反应进程,氧化还原电位(ORP)不适合用于低温SBR系统的过程控制;低温SBR系统混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)与混合液悬浮固体(MLSS)的比值随着运行周期的增加而不断升高,运行稳定的低温系统MLVSS与MLSS的比值高于常温系统.

    2008年08期 1094-1100页 [查看摘要][在线阅读][下载 541K]
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材料科学与工程

  • 异类矿物外加剂复合胶凝效应研究

    张永娟;张雄;

    应用点接触物理模型模拟复合胶凝体系,通过数学推导建立二元矿物掺合料复合效应的特征方程,用于定量分析各类复合体系的复合胶凝效应.试验结果表明:高钙类-低钙类的矿渣-煤矸石复合体系和中钙类-低钙类的高钙灰-低钙灰复合体系的回归曲线呈现向上凸的抛物线型,回归参数C,K满足1/2<C<1/(1+K)或1/(1+K)<C,各龄期胶砂强度均呈现显著或较显著复合效应;而同类型的低钙类-低钙类复合体系(如煤矸石-低钙灰复合)回归曲线呈现下凸的抛物线型,回归参数C满足K/(1+K)<C<1/2,表明该复合为弱复合效应.

    2008年08期 1101-1106页 [查看摘要][在线阅读][下载 220K]
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  • 通过静电作用组装CdSe/PDDA纳米复合膜

    甘礼华;刘明贤;王京红;孙颖;

    以巯基丙酸为稳定剂,用水相法合成了表面带负电荷的CdSe半导体纳米晶.通过CdSe纳米晶与阳离子聚电解质(聚二烯丙基二甲基氯化铵,PDDA)之间的静电相互作用,在经过预处理的带负电的石英基片表面组装多层CdSe/PDDA纳米复合膜.透射电镜(TEM)、紫外-可见光谱和荧光光谱研究结果表明,所得CdSe纳米晶粒径分布比较均匀,平均粒径约为5 nm,且具有很高的荧光光致发光性.CdSe/PDDA纳米复合膜的紫外-可见吸收光谱中波长260 nm和400 nm处薄膜的吸光度与组装层数之间呈现良好的线性关系,表明所得的多层CdSe/PDDA纳米复合薄膜的成膜质量和稳定性良好.

    2008年08期 1107-1110页 [查看摘要][在线阅读][下载 200K]
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  • 添加TMAOH合成A型分子筛膜及其渗透汽化性能

    黄爱生;杨维慎;

    采用在澄清合成液中添加少量四甲基氢氧化铵(TMAOH)的方法在管状氧化铝表面合成了A型分子筛膜;采用X射线衍射谱图(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了A型分子筛膜的特征;考察了A型分子筛膜在乙二醇/水体系中的渗透汽化性能.XRD结果表明,氧化铝表面只有A型分子筛存在;SEM结果表明,基膜表面覆盖了一层均匀、致密的分子筛膜.在澄清合成液中添加少量TMAOH,有助于减小分子筛的厚度,从而提高分子筛膜的渗透汽化性能.在温度为343,353,363 K下,当水和乙二醇的质量比为85∶15时,A型分子筛膜都有很高的渗透分离性能,其选择分离系数都大于10 000,渗透量分别为2.88,3.18,5.08 kg.(m2.h)-1.在上述三种温度下,当水的含量减少时,A型分子筛膜的渗透量减小;而在水的含量相同的条件下,随着温度升高,A型分子筛膜的渗透量增加.

    2008年08期 1111-1114页 [查看摘要][在线阅读][下载 296K]
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机械、车辆与热能工程

  • 四轮轮毂电机驱动电动汽车扭矩分配控制

    余卓平;姜炜;张立军;

    根据四轮轮毂电机驱动电动汽车驱动/制动力矩独立可控的特点,采用层次化结构的控制分配方法,优化分配驱/制动扭矩来提高车辆的操纵稳定性.控制器由运动控制器和控制分配器组成,其中运动控制器根据车辆状态产生所需总横摆力矩,控制分配器优化分配各轮上的驱/制动扭矩,同时考虑了各种执行器的约束条件.仿真结果表明:采用层次化结构的控制分配方法充分利用了垂直载荷较大的轮胎摩擦圆,降低了总的轮胎利用率,提高车辆的操纵稳定性.与平均分配的方法相比,稳定性控制效果更佳.

    2008年08期 1115-1119页 [查看摘要][在线阅读][下载 390K]
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  • 微型雷达多柔体动力学频响分析

    郑百林;凌云;张士元;贺鹏飞;

    对于某雷达反射镜伺服系统,利用退化结构的模态分析技术,研究微型雷达系统各部件对整体模态的影响.通过数据分析,选择影响较大的第一、第二传动系统作为主要研究对象.结合多体动力学有限元软件MSC.NAS-TRAN和MSC.ADAMS,根据实际的工况要求,添加约束关系,对其进行振动频响分析,以研究输出响应的传递函数,为机电控制提供有价值的参考数据.研究表明,对于第一传动系统,频率带宽满足设计要求,角速度幅值响应值要远高于角位移的幅值响应;第二传动系统率带宽偏窄,角速度幅值响应值也远高于角位移的幅值响应,第二传动系统明显"弱"于第一传动系统.

    2008年08期 1120-1123页 [查看摘要][在线阅读][下载 177K]
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  • 油膜轴承支撑的主推进系统建模及其参数影响

    朱小平;冯奇;

    以舰船主推进轴系为研究对象,对其在冲击作用下的动力学行为进行研究.采用平均本征值方法建立轴承非线性油膜力模型,考虑了油膜涡动效应和挤压效应以及多个轴承油膜力的耦合影响,并考虑了轴承结构本身的刚度.采用弹性体动力学方法对推进轴建模,并用经典理论对动力方程进行离散,最后采用Runge-Kutta法进行数值仿真.实例分析验证了油膜力模型和推进轴模型的正确性,并为推进轴系部分参数的选择提供了理论参考.

    2008年08期 1124-1128页 [查看摘要][在线阅读][下载 360K]
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  • 高炉铸钢冷却壁热态实验研究

    吴俐俊;徐迅;周伟国;

    模拟高炉冷却壁的实际工作条件,进行1∶1高炉铸钢冷却壁的热态实验,获得铸钢冷却壁的温度场分布.考察冷却水进水温度、水速以及炉气温度对铸钢冷却壁温度场的影响,分析了高炉冷却壁破损的主要原因.分析表明,降低水温以及提高冷却水水速都是不经济的.实验结果表明,铸钢冷却壁的性能优于球墨铸铁冷却壁,但与铜冷却壁相比还有较大差距.

    2008年08期 1129-1132+1152页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K]
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测量科学与技术

  • 基于小波的位场数据融合

    吴健生;刘苗;

    对已完成区域重、磁力调查的地区,结合油气勘探的需要,在重点区块进一步开展高精度的重、磁力数据采集.将区块高精度的重、磁力数据与早期获得的品质可靠的区域重、磁力数据融合,既是资料积累的需要,也是新一轮的油气勘探中重、磁力勘探资料处理面临的新问题.二维位场数据经小波分解后能够产生不同分辨率的图像,对区域和重点勘探区块的重、磁力数据进行小波分解,并加以组合选择和低频补偿,实现位场数据的融合.模型试验证实了方法技术的有效性,也揭示了位场数据的融合受到插值步长、小波函数以及小波分解阶数的影响.这一技术应用于南海深水区重力资料的处理,取得了十分理想的效果.

    2008年08期 1133-1137页 [查看摘要][在线阅读][下载 747K]
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  • 基于XML的通用地图符号库设计与实现

    覃如府;许惠平;王家林;陈华根;

    目前,地理信息系统(geographic information system,GIS)业界在符号库结构上还没有制定明确的、统一的标准,各GIS商业软件的符号库构建思路和结构各异.充分利用可扩展标记语言(extensible markup language,简称XML)强大的自我描述能力、开放性、平台无关性和灵活性特点,建立一种通用的地图符号描述模型.提出异构GIS平台下地图符号共享的解决方案和实现的关键技术,并在中国岩石圈三维结构数据库项目研究中验证了通用地图符号库实用性.

    2008年08期 1138-1142页 [查看摘要][在线阅读][下载 232K]
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经济与管理科学

  • 复杂设备运行的协同服务支持

    张为民;虞敏;Horst·Meier;樊留群;

    针对现有的设备服务模式存在的问题,提出支持复杂设备优化运行的协同服务模式.为了使复杂设备能充分发挥其潜在价值,指出复杂设备的运行应该与必需的技术服务关联起来,形成"产品服务捆绑体".解释了支持复杂设备运行的协同服务内涵,并对组织结构形式、协同服务业务模式识别和过程建模关键技术进行系统论述,提出了建立嵌入式在线服务标准(embedded online service,EOS)作为支持协同服务运行的设备接入技术.

    2008年08期 1143-1147页 [查看摘要][在线阅读][下载 191K]
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  • 基于Granger因果检验的地价与房价关系

    张红;吴璟;孔沛;

    运用Granger因果关系检验法,研究不同房地产市场发展阶段的地价与房价的互动关系.从地价与房价关系的作用机理出发,建立理论假设体系,以美国、日本、中国的时间序列数据为基础,进行实证研究.结果表明:在美国,房地产市场处于成熟、平稳的发展阶段,地价决定房价;在日本,房地产市场处于异常发展阶段,房价决定地价;在中国,房地产市场尚未达到稳定阶段,地价决定房价.因此,地价与房价的互动关系取决于房地产市场的发展阶段,不可一概而论.

    2008年08期 1148-1152页 [查看摘要][在线阅读][下载 192K]
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