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

  • 考虑震级影响的规范阻尼修正系数评估

    郝安民;周德源;李亚明;张晖;

    规范采用阻尼修正系数(DMF)调整阻尼比不同于5%时的弹性反应谱,然而未考虑矩震级的影响.美欧规范DMF是基于位移反应谱,而中国规范DMF是基于绝对加速度反应谱.对同类场地不同矩震级范围内DMF的统计分析表明,除E类场地外,矩震级Mw>6.5时,基于位移反应谱的中值DMF与美欧规范值比较接近,基于绝对加速度反应谱的中值DMF与中国规范值比较接近;而矩震级Mw=5.5~6.5时,中值DMF与各规范值有明显差异,采用规范DMF是偏于不安全的.对E类场地,规范DMF多数情况下稍偏于保守.最后,利用非线性回归分析,提出了不同矩震级范围时各类场地DMF表达式.

    2012年05期 v.40 657-661页 [查看摘要][在线阅读][下载 652K]
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  • 不对称模态密频结构的主动控制

    谢发祥;孙利民;

    分析了具有不对称模态的密频结构在脉冲荷载作用下,采用单主动质量阻尼器(AMD)和双AMD在速度和状态反馈下进行主动控制时,两个密集频率模态之间的模态阻尼比的分布规律;通过构建采用具有密集频率的斜拉桥模型并进行了主动控制试验,通过模态分析将试验结果和理论分析结果进行了对比验证,结果显示了较好的吻合程度.

    2012年05期 v.40 662-665+672页 [查看摘要][在线阅读][下载 321K]
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  • 组合板剪切-粘结机理及承载能力试验

    史晓宇;陈世鸣;裘子豪;

    压型钢板与混凝土界面的纵向剪切粘结破坏是组合板最为常见的破坏方式.端部锚固明显改善了组合板的纵向剪切粘结承载特性.当前的计算方法,如m-k法和部分连接法对此考虑并不充分.进行了13块足尺组合板的承载力试验,通过组合板的挠度、端部滑移和截面应变分布等试验结果,揭示了组合板剪切粘结破坏机理,分析了端部栓钉锚固、跨度、板厚和剪跨长度对组合板剪切粘结承载力的影响.根据组合板截面的内力及变形几何关系,得到了压型钢板与混凝土界面纵向剪力与竖向剪力的关系.对m-k法和部分连接法进行了分析比较,根据组合板界面剪切粘结极限状态,对部分连接法方法进行了改进,其计算结果与试验结果吻合较好.

    2012年05期 v.40 666-672页 [查看摘要][在线阅读][下载 901K]
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  • 间断型三向TMD桥梁颤振控制

    徐家云;赵勇;王雄江;陈吉;

    为了控制桥梁结构风致振动,提出了间断型三向调谐质量阻尼器(TMD)的概念,旨在提高桥梁结构的颤振临界风速,并提出了间断型三向TMD控制系统及其相应的理论和计算方法.间断型三向TMD能同时控制桥梁结构横向、竖向和扭转三个方向的风致振动.通过最优控制理论计算得出系统的最优参数,通过风洞试验和Ansys软件模拟计算,得到重要结论:参数合理的间断型三向TMD系统能显著提高桥梁结构颤振临界风速.

    2012年05期 v.40 673-678页 [查看摘要][在线阅读][下载 570K]
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  • 高能级强夯加固粗颗粒碎石回填地基现场试验

    冯世进;水伟厚;梁永辉;

    利用能级为15 000kN.m的高能级强夯加固粗颗粒碎石回填地基,测试夯击过程中夯坑及其周边土体的沉降变形,并对强夯后的地基加固效果进行检测与评价.可发现,第1、2和3遍夯击时的平均夯坑深度分别达到4.38,3.71和1.93m,夯击过程中地表土体都发生沉降变形,并未发生隆起;利用多道瞬态面波法评价该场地强夯加固深度至少达到16.5m,并且在整个加固深度范围内,未出现软弱层,夯后地基承载力远高于设计要求值.最后,提出了利用Menard公式评价高能级强夯处理粗颗粒碎石回填地基有效加固深度时n值的范围,为同类场地条件下高能级强夯工程的设计、施工与检测提供了参考.

    2012年05期 v.40 679-684页 [查看摘要][在线阅读][下载 805K]
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交通运输工程

  • 橡胶沥青混合料SAC-13级配空隙率变化分析

    黄卫东;黄明;郑茂;李彦伟;

    在普通沥青的多碎石沥青混凝土(SAC)设计的基础上,以空隙率为研究变量,采用固定油石比,再微调级配的方式,深入对比了SAC-13级配变化的普通沥青和橡胶沥青混合料的空隙率影响规律.结果显示:对于普通SAC-13沥青混合料,油石比每增加0.5%,空隙率减小1%~1.5%,随着9.5~13.2mm粗集料含量增多,4.75~9.5mm粗集料含量减少,混合料粗集料间隙率呈递减之势;对SAC橡胶沥青混合料,建议9.5mm以上集料用量范围限定在30%~45%之间,4.75~9.5mm集料用量范围限定在20%~40%之间,且4.75mm以上粗集料总用量应达到60%以上,2.36~4.75mm集料含量不宜高于10%,且不宜使用过多矿粉;同样目标空隙率下,SAC-13橡胶沥青混合料的粗集料掺量应略低于普通沥青混合料;SAC-13橡胶沥青混合料中当2.36~4.75mm集料含量达到8%以后,随着该档料用量的增加,空隙率增幅明显高于普通沥青混合料,需严格控制此档料含量.

    2012年05期 v.40 685-690页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K]
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  • 基于加速加载试验的微表处长期路用性能

    孙晓立;张肖宁;蔡旭;

    现有微表处技术指南中评价微表处路用性能的试验方法与实际情况差异较大,影响了微表处技术的应用与发展.以轮胎驱动式路面功能加速加载试验系统为基础试验平台,通过室内加速加载试验研究集料级配、填料类型与用量和聚丙烯纤维用量等对微表处混合料抗滑性能和耐磨耗性能的影响.试验研究结果表明:粗级配微表处的抗滑性能相对较好,然而耐磨耗性能相对细级配微表处要差;适当增加水泥或添加矿粉都可以较大地提高微表处的耐磨耗性能;掺入适当比例的聚丙烯纤维可以显著提高微表处的抗滑性能和耐磨耗性能.研究结果同时表明了轮胎驱动式路面功能加速加载试验系统可真实模拟轮胎与路面间的相互作用,快速和定量评价路面的表面功能.

    2012年05期 v.40 691-695页 [查看摘要][在线阅读][下载 638K]
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  • 高速铁路湿陷性黄土桩筏复合地基沉降控制效应

    王长丹;王炳龙;王旭;周顺华;

    为研究和分析高速铁路荷载作用下刚性桩桩筏复合地基控制湿陷性黄土地基沉降的效应,采用离心模型试验的方法对不同桩间距设置条件下的刚性桩桩筏复合地基进行了模拟试验.试验研究表明:湿陷性黄土地基无法满足高速铁路轨道结构对路基工后沉降的要求,需要加固处理.随着桩间距由2倍增至6倍桩径,地基总沉降量及工后沉降量显著增大且变化速率较大,桩间土对桩体的负摩阻力增大.桩间土与桩体相对位移中性点位置随着桩间距的增大而显著降低,工后阶段中性点位置变化趋势为逐步上升并趋于稳定.工后阶段筏板与桩体相对位移量呈减少并趋于稳定的趋势.差异沉降主要发生在施工阶段,桩筏复合地基工后阶段控制沉降及差异沉降的能力较好.

    2012年05期 v.40 696-701页 [查看摘要][在线阅读][下载 1354K]
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  • 基于改进EMD方法的轨道不平顺时频分析

    李再帏;练松良;周俊磊;

    经验模态分解法(EMD)的端点效应是影响该方法精度的难点问题,结合端点效应的产生原理和现有研究成果,采用镜像闭合延拓法和灰色神经网络预测法相结合的方法对信号两端的包络进行延拓;通过对仿真信号和实际信号的分析表明,该方法可以有效抑制EMD方法的端点效应.利用改进的EMD方法对提速干线铁路和客运专线铁路实测轨道不平顺信号进行研究,结果表明:京广提速干线铁路样本段轨道不平顺存在着不同程度的短波和中长波不平顺,而武广高速铁路样本段轨道不平顺主要分布于中长波区段.改进EMD方法为保障铁路安全运营提供了一种新的途径.

    2012年05期 v.40 702-706+728页 [查看摘要][在线阅读][下载 669K]
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  • 交通事故案例检索优化方法

    董宪元;方守恩;王俊骅;

    为提高交通事故条件下实时决策管理的准确性,提出交通事故案例检索优化方法.基于交通事故案例数值型和枚举型数据构成特征,采用信息熵方法评价数据离散程度,客观确定交通事故案例属性权重,在数据归类化处理的基础上,应用二阶聚类算法建立案例检索库,开发交通事故案例检索系统并进行案例检索试验,从案例最高相似度及案例集匹配度两方面评价案例检索精度,验证了该案例检索优化方法的有效性.

    2012年05期 v.40 707-710+750页 [查看摘要][在线阅读][下载 585K]
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机械、车辆与能源工程

  • 基于一致性估计的车用动力蓄电池组SOC修正法

    王佳元;孙泽昌;魏学哲;戴海峰;

    目前车用动力蓄电池组荷电状态(SOC)的估计方法在应用时都将电池组看作一个整体,而忽略了组中单体电池之间的差异对整组SOC估计的影响.提出一种基于单体电池一致性估计的车用动力蓄电池组SOC修正方法.此方法采用了自适应神经模糊推理系统的基本原理,通过对模糊逻辑规则库的离线自适应训练,构建了可用于车载电池管理系统(BMS)的SOC一致性模糊推理系统.通过仿真或者试验验证表明,该方法能够在电池组SOC一致性发生变化的情况下,作出较为准确的判断并结合传统的整组SOC估计结果进行修正.说明通过该方法建立的模糊模型经过神经网络自适应学习后具有较好的泛化能力.

    2012年05期 v.40 711-716页 [查看摘要][在线阅读][下载 663K]
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  • 空气滤清器性能试验台气溶胶特性

    林忠平;吴昌甫;李钊;

    利用Welas-2000气溶胶粒径谱仪,通过雾化效果对比实验分别探讨了气液比、喷雾溶液的动力粘度、表面张力等物理性质以及压缩空气的压力、速度、密度等参数对发生气溶胶浓度、粒径分布及其分散度的影响,通过理论分析计算,验证了实验得到的雾化液滴Sauter平均直径及其粒径分布的经验公式.

    2012年05期 v.40 717-722页 [查看摘要][在线阅读][下载 1190K]
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  • 框架式重卡驾驶室疲劳分析与评价

    高云凯;方剑光;谢明聪;

    根据路试采集的载荷谱,制定台架试验方案,利用有限元法与试验法考查某开发车型框架式驾驶室的疲劳耐久性,并将结果与对标车比较;仿真与试验结果吻合,共同考核出该车型的设计薄弱环节.最后,提出一种将加载力的下降速率曲线作为指标来评价驾驶室当量寿命的全新方法.

    2012年05期 v.40 723-728页 [查看摘要][在线阅读][下载 931K]
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  • 旋挖钻机调桅机构动态特性的一体化建模分析

    姜涛;游义平;杨虎;王安麟;

    为一体化表达旋挖钻机调桅机构内在的复杂动态特性,提高调桅机构起升过程中关键零部件及其相关液压系统的性能平顺性.首先采用牛顿-欧拉方法建立调桅机构的动力学模型,然后基于功率键合图理论建立调桅机构的液压系统模型,通过改变调桅机构安装位置参数对其起升过程动态特性的影响分析与比对,从而得出一组优化的安装位置参数供设计人员选择参考.该机械-液压系统一体化建模方法为旋挖钻机调桅系统可靠设计提供了一定的理论依据.

    2012年05期 v.40 729-734页 [查看摘要][在线阅读][下载 892K]
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  • 轻型木结构外墙热工计算方法及空调负荷分析

    张华玲;张敏飞;

    针对一种典型轻型木结构外墙,在综合分析几种常用简化热工计算方法基础上,提出了一种改进计算方法,并与实测值进行了对比,说明改进后的简化方法准确性较好.然后运用能耗软件Energyplus对重庆某住宅卧室进行典型日的冷热负荷计算,对比单位面积的轻型木结构、节能50%及节能65%典型砖混结构外墙得热引起的空调负荷.结果表明:轻型木结构外墙所引起的冷热负荷最小,日平均冷热负荷约为节能65%砖混结构外墙的55%,但夏季隔热性能比节能65%砖混结构外墙差,负荷波动大,提高轻型木结构墙体在夏季的隔热性能是改善其热工性能的关键.

    2012年05期 v.40 735-739页 [查看摘要][在线阅读][下载 295K]
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电子、计算机、控制与系统

  • 基于改进粒子群优化算法的灰色神经网络模型

    马军杰;尤建新;陈震;

    根据灰色神经网络的参数随机选择类似于粒子群算法中的粒子初始空间位置,采用改进粒子群算法代替梯度修正法,对网络参数进行了处理,并通过寻找粒子群算法中的最优个体,建立了基于改进粒子群算法的灰色神经网络,提高了预测模型的稳健性和精度.通过解决短期订货量问题,与反向传播(BP)神经网络、灰色神经网络、没有改进的粒子群灰色神经网络算法和基于遗传算法的灰色神经网络等方法进行了比较.分析结果表明,基于改进粒子群算法的灰色神经网络计算更为方便,并具有更好的逼近能力和预测精度.为优化网络模型参数提供了一种新方法,并拓展了预测模型的研究思路.

    2012年05期 v.40 740-743页 [查看摘要][在线阅读][下载 225K]
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  • 基于Rogowski谐振原理及小波能谱的暂态保护

    牟龙华;张鑫;朱吉然;

    提出一种基于Rogowski谐振原理和小波能谱的配电网单端暂态保护新方案,即在线路边界接入Rogowski谐振装置,以此改变线路边界谐振频率处暂态信号传输特性,从而区分区内外故障,以实现配电网的全线速动.通过小波变换模极大值确定故障发生时刻,然后提取故障时间段内谐振频段信号和低频段信号,并计算频段信号能量比值大小即可获得可靠的保护判据.最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证该保护方案的有效性,并且该方案在不同的故障状况下均能可靠地区分区内外故障.

    2012年05期 v.40 744-750页 [查看摘要][在线阅读][下载 588K]
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  • 基于运动行为的复杂监控事件探测

    梁浩哲;王振华;徐树奎;李国辉;

    针对视频监控过程,使用运动目标的状态特征描述场景中存在的语义内容.基于DBSCAN聚类模型学习特征集的潜在结构,生成了运动行为模式集.使用高级Petri网刻画模式间的连续、并发等时序关系,构成复杂语义事件探测模型.无监督式的模式学习过程对低层噪声有较强的鲁棒性,而定性的事件描述模型对于高层事件的推理具有更强的灵活性.在实验中,通过聚类学习得到的行为模式,给出了事件Petri网的具体建模过程,并演示了"停留"与"偷车"两个感兴趣事件的探测结果.

    2012年05期 v.40 751-756页 [查看摘要][在线阅读][下载 594K]
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测绘科学与技术

  • 基于光束法自由网平差的无人机影像严格拼接

    刘春;李巍岳;雷伟刚;孙伟伟;

    以稀少控制信息的无人机影像严格拼接为目的,引入光束法自由网平差的原理及计算过程,并推导了相应的误差模型.选择广东省增城市西部两条航带中的4张相邻影像进行试验,利用该方法,解决了在Google Earth中选择的控制信息精度不一致的问题.通过权值的选择,实现了带有坐标及投影信息的无人机影像严格拼接.分析了线元素、角元素与拼接误差的关系,为在稀少控制信息条件下影像的拼接提供理论依据.

    2012年05期 v.40 757-762页 [查看摘要][在线阅读][下载 728K]
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  • 无物方信息的未检校近景影像的方位元素估计

    周拥军;寇新建;朱建军;

    无物方控制信息的未检校立体影像序列只能实现度量重建,而实现度量重建必须恢复内外方位元素,利用层次重建方法,根据三张以上同名像点,用迭代分解算法恢复投影矩阵和结构,然后采用基于绝对二次曲面的自检校方法恢复相机的内方位元素,并进一步得到外方位元素.此方法可以在不需要物方控制的条件下得到统一模型,若有物方控制即可通过绝对定向获取物方坐标,可用于低精度的三维测量,也可作为高精度光束法平差的初值.

    2012年05期 v.40 763-767页 [查看摘要][在线阅读][下载 157K]
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数理科学与化学

  • 全局优化方法在最优控制中的应用

    刘国华;朱经浩;

    利用球约束下的全局优化的Canonical对偶方法得到了一类最优控制问题的离散解.首先经过一系列数学处理得到与原问题相应的球约束下的全局优化问题,然后利用Canonical正则空间上的微分系统方法寻找全局最优解.最后应用该方法求解两个例子.

    2012年05期 v.40 768-771页 [查看摘要][在线阅读][下载 1006K]
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  • 调和映射的刘维尔型定理

    周朝晖;陈志华;

    假设出发流形的径向截曲率Kr满足|Kr(x)|≤k(1-k)r2(x0,x),这里x0为极点,k为满足一定条件的常数,那么到任意象流形的能量慢发散的调和映射必是常映射.因而它是文献[3-4]中所提到的定理的推广.

    2012年05期 v.40 772-774+806页 [查看摘要][在线阅读][下载 886K]
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  • Bayes估计中模糊先验信息的一类定量描述方法

    张兴媛;潘洪亮;董德存;

    在Bayes可靠性评估中,为了提高小样本条件下可靠性的精度,需要利用专家经验等信息.而可靠性工程专家习惯于将自己的意见用模糊信息来表述.基于模糊隶属函数,对专家模糊经验信息做出了定量描述,并在此基础上利用Bayes方法实现了语音选择器的专家信息与实验数据的有效融合.实例表明,在专家经验信息的置信区间较宽时,采用三角型模糊分布能有效提高可靠性评估的精度.而置信区间较窄时,正态型分布具有更好的融合效果.

    2012年05期 v.40 775-778页 [查看摘要][在线阅读][下载 249K]
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  • 丝氨酸铋(Ⅲ)配合物的固相合成与表征

    杨宇翔;纪国媛;林海;刘昌立;

    通过碘化铋与丝氨酸锂盐间的室温固-固反应合成了纳米丝氨酸铋(Ⅲ)配合物:(C3H6O3N)2Bi(μ-I)2Bi[(C3H6O3N)I].H2O.经元素分析、X-射线粉末衍射(XRD)、远红外光谱和差热-热重分析(TG-DTA)等进行表征,确定了配合物的组成和结构.同时对XRD衍射数据进行指标化,确定配合物的晶系和晶胞参数:丝氨酸铋配合物的晶体结构属于正交晶系,其晶胞参数为a=0.796 7nm,b=1.987 5nm,c=2.203 4nm.

    2012年05期 v.40 779-782+788页 [查看摘要][在线阅读][下载 324K]
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经济与管理科学

  • 基于双层规划的农资供应链覆盖率优化

    张磊;李莉;尤建新;

    结合农资供应链的特点确定农资供应链工厂的数量、位置、规模和分配,构建双层规划模型。该模型以顾客覆盖最大化为基础、选址总利润最大为目标,引入时间和距离的敏感度变量以反映客户在选择供应商时对运输距离和产品价格的敏感程度,优化农资供应链工厂对分销商的覆盖率问题.上层从决策者出发,以工厂利润最大为目标;下层从顾客角度出发,考虑市场竞争,以对分销商的最大覆盖率为目标.将模型应用于具体农资企业,用遗传算法求解模型,验证模型的有效性.

    2012年05期 v.40 783-788页 [查看摘要][在线阅读][下载 157K]
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  • 多物流配送中心选址及求解

    李艳冰;徐克林;朱伟;

    经典蚁群算法不能直接用于求解多配送中心选址问题(MDLP),据此,将MDLP映射为扩展K-TSP过程并设计了改进的蚁群算法.改变了经典蚁群算法禁忌表的设置方式,算法运行时,给蚁群建立一个共享禁忌表,里面存放所有蚂蚁访问过的客户点,任何蚂蚁只能选择共享禁忌表未曾记录的客户点,从而增强蚂蚁间的信息交流,促进它们的分工与协作,使蚂蚁无遗漏无重复地遍历各配送点并找出问题的最优解.为提高算法的求解性能,在蚂蚁的选择规则里加入了代价引导函数,使用2-opt策略优化可行解并优化了信息素的更新方式.仿真算例及算法对比表明,模型和算法可以有效地表达和求解MDLP.

    2012年05期 v.40 789-792+799页 [查看摘要][在线阅读][下载 296K]
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  • 插电式混合动力汽车消费者拥有成本模型

    王宁;龚在研;赵洁;

    采用并联式混合动力系统作为驱动系统布置方案,利用Advisor界定插入式混合动力汽车的结构和动力部件,建立分别拥有20和60km不同续驶里程的插电式混合动力模型,基于购置成本和使用成本构建两种情况的消费者拥有成本模型并与相同等级内燃机汽车和传统混合动力汽车比较,分析15年名义寿命周期内基本、政府补贴和油价上涨三种情景插电式混合动力的市场竞争力,结果表明,基本情景下插电式混合动力无竞争力,政府补贴情景下在使用4~5年时体现竞争力,油价以每年10%的速度上涨的情景下可在使用7~8年后显示竞争力.

    2012年05期 v.40 793-799页 [查看摘要][在线阅读][下载 664K]
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  • 基于组合模型的中国区域建筑产业竞争力系统评价

    刘炳胜;申映华;王雪青;周蜀国;

    对建筑产业竞争力相关文献梳理,设计出由"7大因素与23项观测指标"构成的建筑产业竞争力评价指标体系.在此基础上,首次综合偏最小二乘法(PLS)路径模型、逼近理想解排序法(TOPSIS)模型与聚类模型三者的优势,完成中国建筑产业竞争力的综合评价,实现了评价方法的组合创新,并根据《中国统计年鉴》(2009年)中的基本数据展开实证研究.研究发现,中国建筑产业发展极度不平衡,受到地理位置的影响严重,从东部到中西部由强到弱呈现梯次分布.针对这一现状,根据各省份在发展中存在的实际问题,有针对性地提出了各区域建筑产业发展具体的策略,以期为中国各地区建筑产业竞争力的提升提供理论和实践指导.

    2012年05期 v.40 800-806页 [查看摘要][在线阅读][下载 260K]
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  • 《同济大学学报(自然科学版)》征稿启事

    <正>《同济大学学报(自然科学版)》是由同济大学主办的自然科学综合性学术期刊,主要刊登国内外土木建筑、交通运输、环境、海洋、测量、材料、机电、计算机、通信等学科的创新研究成果。本刊为中国自然科学核心期刊和中国科技论文统计用刊源之一,并被EI等40多个国内外权威检索系统收录。本刊目前采用网络投

    2012年05期 v.40 807页 [查看摘要][在线阅读][下载 546K]
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