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土木工程重点学科建设推进本科人才培养质量的研究与实践 被引量：1
1
作者 杜文风 贺东青 +1 位作者 周志勇 朱黎明 《高教学刊》 2024年第3期159-162,共4页
将土木工程重点学科建设与本科教育相结合,提升本科人才的培养质量是有意义和必要的。该文以河南大学土木工程专业的教学模式革新为例,结合省级重点学科的实际建设情况,对原有本科人才培养方案进行改革补充,从制度体系建设和创新创业实... 将土木工程重点学科建设与本科教育相结合,提升本科人才的培养质量是有意义和必要的。该文以河南大学土木工程专业的教学模式革新为例,结合省级重点学科的实际建设情况,对原有本科人才培养方案进行改革补充,从制度体系建设和创新创业实践两个方面提出十六项具体措施。通过2018—2021年的改革结果跟踪调研分析,验证其可行性,取得良好的创新效果。 展开更多
关键词 重点学科 本科教育 教学模式 创新型人才 土木工程
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基于改进双向渐进结构优化法的钢节点拓扑优化研究
2
作者 汤朋山 杜文风 +2 位作者 李少龙 顾金超 高博青 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期991-997,共7页
为提升双向渐进结构优化法(BESO)优化钢结构节点时的计算效率,充分解决优化过程中存在的棋盘格和网格依赖现象,提出了一种改进双向渐进结构优化法SJ-BESO。该方法引入灵敏度滤波半径,对过滤半径范围内各个单元的灵敏度值进行加权处理,... 为提升双向渐进结构优化法(BESO)优化钢结构节点时的计算效率,充分解决优化过程中存在的棋盘格和网格依赖现象,提出了一种改进双向渐进结构优化法SJ-BESO。该方法引入灵敏度滤波半径,对过滤半径范围内各个单元的灵敏度值进行加权处理,并通过设置灵敏度阈值段确定元素的保留、删除或添加,同时引入收敛参数确保结构计算趋优的稳定性。通过钢牛腿节点算例将SJ-BESO与BESO进行对比分析,发现SJ-BESO有效提升了计算迭代效率并克服了棋盘格和网格依赖现象。再通过分叉节点算例将SJ-BESO与变密度法(SIMP)比较,表明SJ-BESO的优化方案材料利用效率更高。SJ-BESO适用于钢节点的拓扑优化,具有良好的计算效率和优化效果。 展开更多
关键词 双向渐进结构优化法 钢节点 灵敏度滤波 有限元分析 增材制造
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三心拱断面地下管廊结构地震动力响应分析
3
作者 胡鹏辉 盛桂琳 +1 位作者 杜文风 金岭 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期135-142,共8页
针对地下管廊抗震的问题,以郑州市耿河变电站到博文变电站之间的三心拱断面地下管廊为研究对象,利用ANSYS Workbench软件建立三维实体模型,对其进行前6阶的模态分析,发现该管廊存在纵向振动、竖向振动、横向振动以及转动。基于模态分析... 针对地下管廊抗震的问题,以郑州市耿河变电站到博文变电站之间的三心拱断面地下管廊为研究对象,利用ANSYS Workbench软件建立三维实体模型,对其进行前6阶的模态分析,发现该管廊存在纵向振动、竖向振动、横向振动以及转动。基于模态分析,对管廊在水平地震和竖向地震作用下的位移响应、加速度响应和主应力响应进行分析。结果表明:最大的水平和竖向位移峰值分别为-24.222 mm和-8.954 mm;最大加速度峰值分别为3354.2 mm/s^(2)和1646.0 mm/s^(2);第一主应力峰值分别为514.7 kPa和244.15 kPa;第三主应力峰值分别为-608.15 kPa和-256.71 kPa,可得出水平地震占主导作用。对管廊的横向地震动力时程进行分析,改变频谱特性、结构材料强度、结构埋深等参数,分析其对管廊抗震性能的影响。得到研究的管廊结构在地震波频谱特性约为1.1 Hz时最为敏感;混凝土强度的改变对管廊结构的动力响应影响不大;随管廊埋设深度的增加,周边土压力加大,使其内力逐步上升。 展开更多
关键词 三心拱断面 地下管廊 地震响应 影响因素
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分叉柱关键节点智能设计研究
4
作者 薛红京 韩永超 +2 位作者 杜文风 束伟农 姜子洵 《建筑结构》 北大核心 2024年第18期53-60,共8页
针对大连金州湾机场指廊分叉柱节点初始设计选型方案少和反复调优耗时长等问题,应用衍生式智能设计方法对节点开展了智能设计研究。首先对节点的衍生式智能设计基本方法及数学模型进行了探讨,然后建立了节点设计障碍体模型,并施加荷载... 针对大连金州湾机场指廊分叉柱节点初始设计选型方案少和反复调优耗时长等问题,应用衍生式智能设计方法对节点开展了智能设计研究。首先对节点的衍生式智能设计基本方法及数学模型进行了探讨,然后建立了节点设计障碍体模型,并施加荷载和约束条件衍生输出了40种备选方案,最后评估各种设计方案节点的受力性能和质量指标,并与相贯节点模型和焊接球节点模型进行了对比讨论。结果表明,与初始设计模型相比,33号设计节点可在质量不增加的前提下,提升初始模型的受力性能,降低最大位移41.87%和最大应力3.59%。利用衍生式智能设计方法可以自动生成大量形状新颖独特的模型方案,其中包含受力性能更好和质量更轻的方案,具有良好的工程应用前景。 展开更多
关键词 大连金州湾机场 分叉柱节点 衍生式智能设计 智能建造
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一种判定杆系结构动力稳定的新方法——应力变化率法 被引量：18
5
作者 杜文风 高博青 +1 位作者 董石麟 谢忠良 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期506-510,共5页
针对结构动力失稳的判定问题,提出了一种适用于杆系结构动力稳定分析的应力变化率法.基于杆系结构发生动力失稳时的总应变能突变特征,推导总应变能同杆单元应力变化率之间的关系,并分析应力变化率的变化规律,建立了判定系结构动力失稳... 针对结构动力失稳的判定问题,提出了一种适用于杆系结构动力稳定分析的应力变化率法.基于杆系结构发生动力失稳时的总应变能突变特征,推导总应变能同杆单元应力变化率之间的关系,并分析应力变化率的变化规律,建立了判定系结构动力失稳的应力变化率准则.以四种突间杆系结构为例,应用应力变化率准则进行了结构的动力稳定分析,并将结果同位移准则分析的结果进行了比较.结果表明,应力变化率准则可以有效判定杆系结构的动力失稳,并且在判定结构的局部失稳方面非常有效和明确. 展开更多
关键词 杆系结构 动力稳定 应力变化率准则 位移准则
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单层球面网壳结构动力强度破坏的双控准则 被引量：19
6
作者 杜文风 高博青 董石麟 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1916-1920,1926,共6页
针对在地震等强动力荷载作用下单层球面网壳结构的动力强度破坏问题,通过探讨结构的耗能机理,将结构塑性累积耗能与最大变形进行线性组合建立了动力强度破坏的双控准则,并应用动力破坏指数判定结构的动力破坏程度.以一个跨度为40 m的K8,... 针对在地震等强动力荷载作用下单层球面网壳结构的动力强度破坏问题,通过探讨结构的耗能机理,将结构塑性累积耗能与最大变形进行线性组合建立了动力强度破坏的双控准则,并应用动力破坏指数判定结构的动力破坏程度.以一个跨度为40 m的K8,6型单层球面网壳结构为例,应用动力破坏指数进行了强震下的结构动力强度破坏分析,并同结构最大变形和塑性杆件比例等指标进行了对比.结果表明,应用双控准则和动力破坏指数可以有效地进行单层球面网壳结构动力强度破坏的量化分析,并且对于存在局部刚度薄弱的网壳结构结果更加合理. 展开更多
关键词 单层网壳结构 动力强度破坏 动力破坏指数 双控准则
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空腹网壳结构的静力稳定性与极限承载力研究 被引量：7
7
作者 杜文风 朱黎明 +1 位作者 张慧 杨国忠 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 2008年第3期99-102,共4页
针对空腹网壳结构的静力稳定性及其极限承载力问题,应用非线性有限元法进行了研究.采用特征值屈曲分析和非线性屈曲分析两种分析方式考查了空腹网壳结构的屈曲模态和失稳全过程,通过大规模的几何参数分析,计算得到了矢跨比、网壳厚度、... 针对空腹网壳结构的静力稳定性及其极限承载力问题,应用非线性有限元法进行了研究.采用特征值屈曲分析和非线性屈曲分析两种分析方式考查了空腹网壳结构的屈曲模态和失稳全过程,通过大规模的几何参数分析,计算得到了矢跨比、网壳厚度、腹杆截面等参数取不同数值时的结构极限承载力,并与单层网壳结构进行了对比.结果表明,空腹网壳结构以整体失稳为主,在用钢量相同的情况下极限承载力比单层网壳结构提高2.87倍.空腹网壳结构既具有单层网壳结构简洁美观,又有双层网壳结构的稳定性好和承载力高的优点,是一种优良的结构形式. 展开更多
关键词 空腹网壳结构 几何非线性 极限承载力 单层网壳结构
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大跨度膜结构风压分布的风洞试验和数值模拟 被引量：4
8
作者 杜文风 周志勇 高博青 《河南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第2期209-213,共5页
为确定浙江工商大学体育场屋盖结构的风压分布,进行风洞试验研究,并采用数值模拟方法进行了对比分析.采用缩尺比为1∶200的有机玻璃模型,在建筑串联回流式风洞中的大试验段进行了风洞试验,测得对应24个方向角的结构表面各点风压系数,采... 为确定浙江工商大学体育场屋盖结构的风压分布,进行风洞试验研究,并采用数值模拟方法进行了对比分析.采用缩尺比为1∶200的有机玻璃模型,在建筑串联回流式风洞中的大试验段进行了风洞试验,测得对应24个方向角的结构表面各点风压系数,采用标准k-ε,重正化群k-ε,可实现的k-ε和RSM四种湍流模型对屋面风压系数进行了数值模拟,将模拟结果与风洞试验数据进行了比较.结果表明,这种月牙形屋面的风压分布主要以吸力为主,迎风边缘及突出部位的风压系数较大,而在低凹处及尾流区域较小.数值模拟结果与风洞试验结果基本吻合,采用的四种湍流模型结果差异不明显. 展开更多
关键词 大跨度膜结构 风洞试验 数值模拟 风压系数
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网壳结构寿命周期总费用的计算方法研究 被引量：2
9
作者 杜文风 高博青 董石麟 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期127-137,共11页
现代结构系统在灾害中产生巨大经济损失的特点,使人们意识到在结构设计之初就对结构的寿命周期总费用进行有效评估、并反过来指导工程设计具有重要意义。对网壳结构寿命周期总费用的计算方法进行研究,分别提出初始造价、维护费用和失效... 现代结构系统在灾害中产生巨大经济损失的特点,使人们意识到在结构设计之初就对结构的寿命周期总费用进行有效评估、并反过来指导工程设计具有重要意义。对网壳结构寿命周期总费用的计算方法进行研究,分别提出初始造价、维护费用和失效损失的计算公式,并考虑寿命周期内网壳结构可能受到的荷载发生的概率,建立寿命周期总费用的计算方法,编制网壳结构寿命周期总费用的计算程序。通过一具体的网壳结构工程算例验证上述方法和程序的有效性。研究结果表明,网壳结构初始造价的追加投资会由于结构使用过程中失效损失费用的减小而得到补偿,而寿命周期总费用最小正是结构设计的最优状态,按照现行规范设计方法得到的结构配置方案不一定是寿命周期总费用最小的方案。 展开更多
关键词 寿命周期总费用 网壳结构 初始造价 维护费用 失效损失
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单层网壳结构的动力破坏指数研究 被引量：3
10
作者 杜文风 高博青 董石麟 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2009年第2期154-160,206,共8页
为了更加有效地反映单层网壳结构的动力响应特征,建立了一种描述单层网壳结构动力破坏程度的新指标——动力破坏指数,并给出了单层Keiwitt型网壳结构对应不同破坏程度的动力破坏指数分界值.在研究地震作用下单层网壳结构各项耗能的计算... 为了更加有效地反映单层网壳结构的动力响应特征,建立了一种描述单层网壳结构动力破坏程度的新指标——动力破坏指数,并给出了单层Keiwitt型网壳结构对应不同破坏程度的动力破坏指数分界值.在研究地震作用下单层网壳结构各项耗能的计算方法和变化规律的基础上,结合塑性耗能与最大位移建立了动力破坏指数的表达式,并通过对单层Keiwitt型网壳结构进行大量的参数分析,比较了动力破坏指数同位移、塑性杆件数两个指标的对应关系.结果表明,对于存在局部刚度薄弱的单层网壳结构,动力破坏指数的分析结果更加合理.动力破坏指数是进行单层网壳结构动力响应分析的有效指标. 展开更多
关键词 单层网壳结构 动力破坏指数 动力响应
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基于拓扑优化和深度学习的新型结构生成方法 被引量：2
11
作者 杜文风 王英奇 +3 位作者 王辉 赵艳男 叶俊 高博青 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期435-442,共8页
计算机辅助设计已广泛应用于结构计算和分析,但如何利用计算机智能生成最佳的新型结构还面临巨大挑战。针对这一问题,提出了一种基于拓扑优化和深度学习的新型结构智能生成方法。该方法首先通过结构拓扑优化分析获得不同参数下的优化结... 计算机辅助设计已广泛应用于结构计算和分析,但如何利用计算机智能生成最佳的新型结构还面临巨大挑战。针对这一问题,提出了一种基于拓扑优化和深度学习的新型结构智能生成方法。该方法首先通过结构拓扑优化分析获得不同参数下的优化结果制作训练集图片,并将训练集标签定义为相应的工况类型,然后应用最小二乘生成对抗网络(LSGAN)深度学习算法进行训练并生成大量的新型结构,最后建立评价指标和评估体系对生成的模型进行评价比较,根据需求选择最佳结构设计方案。结合一个铸钢支座节点底板设计的工程案例,详细阐述了上述方法的应用过程,并借助三维重构技术和增材制造技术实现结构模型的一体化制造。研究结果表明,基于拓扑优化和深度学习的新型结构智能生成方法不仅可以自动生成新的结构,而且可以进一步优化结构的材料用量和力学性能。 展开更多
关键词 新型结构 拓扑优化 深度学习 三维重构 增材制造
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考虑损伤累积的单层球面网壳弹塑性动力稳定研究 被引量：3
12
作者 杜文风 高博青 董石麟 《空间结构》 CSCD 北大核心 2009年第2期35-38,共4页
针对动力荷载作用下单层球面网壳结构考虑损伤累积效应的动力稳定问题,应用有限元方法进行了研究.建立了钢材考虑损伤累积的本构关系模型,并通过对动力时程计算时不同子步弹性模量和屈服强度的不断修正,获得了考虑损伤累积的单层球面网... 针对动力荷载作用下单层球面网壳结构考虑损伤累积效应的动力稳定问题,应用有限元方法进行了研究.建立了钢材考虑损伤累积的本构关系模型,并通过对动力时程计算时不同子步弹性模量和屈服强度的不断修正,获得了考虑损伤累积的单层球面网壳的动力响应,进而对结构进行了动力稳定分析.结果表明,考虑了损伤累积效应的单层球面网壳的动力响应增大,动力失稳的临界地震波峰值降低. 展开更多
关键词 损伤累积 单层球面网壳 弹塑性分析 动力稳定
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一种网壳结构基于压力线概念的优化方法 被引量：1
13
作者 杜文风 阎超 朱黎明 《河南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第3期326-330,共5页
为了提高网壳结构的承载能力,提出一种基于压力线概念的网壳结构优化方法.该方法利用压力线无弯矩的特征,将组成球面和柱面网壳结构轮廓线的圆弧线替代为压力线,使网壳结构在竖向荷载作用下处于压应力状态,从而减小弯曲应力的影响,达到... 为了提高网壳结构的承载能力,提出一种基于压力线概念的网壳结构优化方法.该方法利用压力线无弯矩的特征,将组成球面和柱面网壳结构轮廓线的圆弧线替代为压力线,使网壳结构在竖向荷载作用下处于压应力状态,从而减小弯曲应力的影响,达到了提高网壳结构承载力的目的.对一个跨度为48m的单层葵花形网壳结构进行几何非线性分析,发现该方法可将极限承载力提高5.48%;进一步对84例不同跨度、不同矢跨比的单双层球面、柱面网壳结构进行分析,结果表明该优化方法正确有效,对矢跨比为1/5左右的单层网壳结构,优化效果较好,最大承载力可提高6.4%. 展开更多
关键词 网壳结构 压力线 优化 承载力
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结构力学双语教学的探索与实践 被引量：2
14
作者 杜文风 张建伟 《科技资讯》 2009年第27期253-253,共1页
随着教育国际化的发展,对一些具备基本条件的高校开展双语教学的试点和推广工作是有意义的,本文在两年工作中对结构力学双语教学进行了探索性教学实验研究,并根据试验现象和结果建立了教学效果的评价体系。结果表明,结构力学双语教学对... 随着教育国际化的发展,对一些具备基本条件的高校开展双语教学的试点和推广工作是有意义的,本文在两年工作中对结构力学双语教学进行了探索性教学实验研究,并根据试验现象和结果建立了教学效果的评价体系。结果表明,结构力学双语教学对学生的能力培养和素质提高有较大的帮助作用。 展开更多
关键词 结构力学 双语教学 试验 教育改革
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结构力学双语教学实验及评价体系研究 被引量：5
15
作者 杜文风 《高等建筑教育》 2012年第2期51-54,共4页
随着教育国际化的发展,中国许多大学开展了双语教学的试点和推广工作,即采用英语和汉语两种语言相结合的方式进行教学。然而不同的课程采用双语教学后,教学效果如何,即教学效果的评价问题值得思考。结合近几年结构力学课程双语教学实践... 随着教育国际化的发展,中国许多大学开展了双语教学的试点和推广工作,即采用英语和汉语两种语言相结合的方式进行教学。然而不同的课程采用双语教学后,教学效果如何,即教学效果的评价问题值得思考。结合近几年结构力学课程双语教学实践,对所采取的实验方案、实验现象、实验结果进行了总结和评述,建立了教学效果的质量评价体系,为各种工科课程的双语教学提供参考,以利于双语教学课程教学质量的提高。 展开更多
关键词 双语教学 结构力学 教学改革 质量评价
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圆柱面巨型网格结构动力特性及抗震分析 被引量：4
16
作者 杜文风 鲍科峰 +1 位作者 夏锋林 高博青 《钢结构》 2004年第1期18-20,26,共4页
综述了巨型网格结构的特点及研究状况 ,在此基础上 ,应用有限元理论和子空间迭代法求得圆柱面巨型网格结构的自振频率和振型 ,并讨论了矢跨比、结构约束、长跨比、荷载大小、网格大小等参数对巨型网格结构基频的影响 ,应用振型分解反应... 综述了巨型网格结构的特点及研究状况 ,在此基础上 ,应用有限元理论和子空间迭代法求得圆柱面巨型网格结构的自振频率和振型 ,并讨论了矢跨比、结构约束、长跨比、荷载大小、网格大小等参数对巨型网格结构基频的影响 ,应用振型分解反应谱法进行了抗震计算 ,并与时程分析法的计算结果进行了比较 ,二者基本一致。得出了一些有益结论 。 展开更多
关键词 巨型网格结构 动力特性 参数分析
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强震时单层K8型网壳结构非线性动力稳定分析 被引量：2
17
作者 杜文风 《河南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第6期648-652,共5页
针对单层K8型网壳结构在强震时的动力稳定问题,应用非线性有限元理论进行了分析.计算得到单层K8型网壳结构在地震荷载作用下的动力响应,并用B-R准则判定结构的动力稳定临界荷载.结果表明,强震时单层K8型网壳结构易发生动力失稳,临界地... 针对单层K8型网壳结构在强震时的动力稳定问题,应用非线性有限元理论进行了分析.计算得到单层K8型网壳结构在地震荷载作用下的动力响应,并用B-R准则判定结构的动力稳定临界荷载.结果表明,强震时单层K8型网壳结构易发生动力失稳,临界地震波峰值为0.7g,失稳的区域由第三环与径肋交叉处开始并向周围扩散直至结构坍塌. 展开更多
关键词 单层K8型网壳结构 动力稳定 强震
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大跨静定桁架满位移最小重量设计系数分配法 被引量：1
18
作者 杜文风 田永轩 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期627-632,共6页
为了研究大跨静定桁架结构基于满位移最小重量设计的方法,建立了大跨静定桁架的位移计算公式,然后利用柯西不等式,获得了满足容许位移条件下最小重量设计的临界条件,进而定义了用量分配系数,按此系数对截面进行设计,可得到基于满位移约... 为了研究大跨静定桁架结构基于满位移最小重量设计的方法,建立了大跨静定桁架的位移计算公式,然后利用柯西不等式,获得了满足容许位移条件下最小重量设计的临界条件,进而定义了用量分配系数,按此系数对截面进行设计,可得到基于满位移约束下的最小重量设计方案。应用上述系数分配方法对一个具体的静定桁架结构工程实例进行了计算分析,并同满应力设计结果进行了对比。研究结果表明,所提出的实现大跨静定桁架结构基于满位移的最小重量设计方法——系数分配法是正确、可靠和有效的。 展开更多
关键词 大跨静定桁架 系数分配法 位移 最小重量
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双曲面与倒锥面组合网壳结构的内力及稳定性分析
19
作者 杜文风 杨国忠 +1 位作者 高博青 董石麟 《河南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第3期319-322,共4页
对由双曲壳和倒置圆锥壳组合而成的复杂钢网壳屋盖进行了研究,阐述了结构选型原则和内力分析结果,对组合网壳的非线性稳定进行了分析.结果表明,下部混凝土楼层和环向杆件对结构的稳定承载力有较大影响,前屋盖和屋脊主桁架之间应采用两... 对由双曲壳和倒置圆锥壳组合而成的复杂钢网壳屋盖进行了研究,阐述了结构选型原则和内力分析结果,对组合网壳的非线性稳定进行了分析.结果表明,下部混凝土楼层和环向杆件对结构的稳定承载力有较大影响,前屋盖和屋脊主桁架之间应采用两向位移耦合连接. 展开更多
关键词 组合钢网壳 非线性 稳定 杭州大剧院
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某斜拉网壳拉索施工的一个关键技术问题研究
20
作者 杜文风 高博青 董石麟 《施工技术》 CAS 北大核心 2008年第4期118-118,共1页
关键词 斜拉网壳结构 斜拉索 高速公路收费站 施工技术 最大厚度 塔柱 组合柱
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引证文献
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