触觉图像位移估计算法研究

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作者 吴剑锋 叶翔宇 +1 位作者 张升高 仇超 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第1期161-164,共4页

针对现有数字图像运动估计算法不能完全适用于低分辨率触觉图像的问题,提出了一种自适应参考模板互相关(ARTC)的触觉图像位移估计算法,其流程包括模板自适应选取、最相似子区搜索和亚像素位移估计。该算法自适应选取模板以实现触觉图像... 针对现有数字图像运动估计算法不能完全适用于低分辨率触觉图像的问题,提出了一种自适应参考模板互相关(ARTC)的触觉图像位移估计算法,其流程包括模板自适应选取、最相似子区搜索和亚像素位移估计。该算法自适应选取模板以实现触觉图像位移的快速、高精度估计。实验结果表明:本文提出的ARTC算法对低分辨率触觉图像进行位移估计的精度和耗时都优于相位相关算法、仿射法和尺度不变特征变换(SIFT)算法。 展开更多

关键词 低分辨率触觉图像 位移估计 互相关 自适应选取

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基于超螺旋滑模观测器的电磁直线执行器位移估计与分析

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作者 房金石 李德同 +2 位作者 任浩鑫 葛文庆 谭草 《机床与液压》 北大核心 2025年第6期64-68,共5页

常规滑模观测器在电磁直线执行器位移估计过程中存在剧烈的抖振现象。针对此,提出一种基于超螺旋滑模观测器的位移估计方法。建立电磁直线执行器数学模型,根据高阶滑模原理,将切换项放入积分项中并设计了超螺旋滑模观测器;在观测器后设... 常规滑模观测器在电磁直线执行器位移估计过程中存在剧烈的抖振现象。针对此,提出一种基于超螺旋滑模观测器的位移估计方法。建立电磁直线执行器数学模型,根据高阶滑模原理,将切换项放入积分项中并设计了超螺旋滑模观测器;在观测器后设计低通滤波器,消除等效反电动势中开关函数带来的高频干扰。基于李雅普诺夫原理证明了系统是渐进稳定的。仿真与实验结果表明:相对于滑模观测器,所提基于超螺旋滑模观测器的电磁直线执行器位移估计方法有效减弱了抖振现象,提高了位移估计的准确度与鲁棒性。 展开更多

关键词 电磁直线执行器 超螺旋滑模观测器 位移估计 高阶滑模

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基于傅里叶相位差的抗噪声位移估计算法 被引量：7

3

作者 吴元昊 于前洋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1137-1142,共6页

提出了一种利用连续图像相位谱的差估计运动目标位移的抗噪声算法。根据傅里叶相移特性,用连续两幅图像相位谱差的周期性变化或剖面的斜率计算图像中运动物体的位移。向量滤波的应用在去除噪声的同时,有效保留了周期性信号在一个周期结... 提出了一种利用连续图像相位谱的差估计运动目标位移的抗噪声算法。根据傅里叶相移特性,用连续两幅图像相位谱差的周期性变化或剖面的斜率计算图像中运动物体的位移。向量滤波的应用在去除噪声的同时,有效保留了周期性信号在一个周期结束点的跳变性质。分段拟合是从周期性信号中计算斜率的合理方法。本算法在频域估计运动位移,能够克服背景光照变化的影响,克服10%的高斯白噪声,分辨率达到一个像素。 展开更多

关键词 傅里叶变换 相位谱差 位移估计 向量滤波

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小波变换在显微热图像位移估计中的应用 被引量：1

4

作者 关丛荣 金伟其 王吉晖 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期2780-2785,共6页

针对显微热图像,提出一种基于傅里叶变换的多分辨率位移估计方法。该方法首先对显微热图像进行小波变换,再将原始图像及小波变换后的各个近似分量生成一个基于灰度的金字塔序列图像,然后基于傅里叶变换位移估计算法分别对金字塔各层序... 针对显微热图像,提出一种基于傅里叶变换的多分辨率位移估计方法。该方法首先对显微热图像进行小波变换,再将原始图像及小波变换后的各个近似分量生成一个基于灰度的金字塔序列图像,然后基于傅里叶变换位移估计算法分别对金字塔各层序列图像进行位移估计,最后将得到的各层序列图像位移量按照分层权重进行加权平均得到最后的图像序列位移量,实验结果表明:该方法有效地提高了显微热图像微位移估计精度,降低了位移估计的平均误差和方差。 展开更多

关键词 显微热图像 位移估计 小波变换 傅里叶变换 亚像素

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GPU加速的高精度位移估计方法及超声弹性成像应用 被引量：1

5

作者 彭博 黄丽 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期83-88,共6页

高精度的位移估计方法对提高超声弹性成像的质量非常重要。在本研究中,通过英伟达公司的CUDA架构实现了一种新颖的可以同时提高轴向和横向运动估计精确度的位移估计方法在GPU上的高效并行计算。对比于原始方法在C Mex编译条件下的实现,... 高精度的位移估计方法对提高超声弹性成像的质量非常重要。在本研究中,通过英伟达公司的CUDA架构实现了一种新颖的可以同时提高轴向和横向运动估计精确度的位移估计方法在GPU上的高效并行计算。对比于原始方法在C Mex编译条件下的实现,GPU实现的方法显示最多可实现76X的加速,同时保持了较高的位移估计精度。 展开更多

关键词 超声弹性成像 运动追踪 子采样位移估计 图形处理器 CUDA

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区域形变监测中的位移估计的方法 被引量：3

6

作者 陈义 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期64-68,共5页

应用GPS技术测定区域形变已经成为一种主要手段 ,为了真实地测定形变 ,必须解决合理判别基准点的稳定性和参考框架的稳定性 ,以及消除位移计算中的系统差等关键问题 .为此提出用带稳健估计的空间直角坐标转换方法来确定基准点的稳定性... 应用GPS技术测定区域形变已经成为一种主要手段 ,为了真实地测定形变 ,必须解决合理判别基准点的稳定性和参考框架的稳定性 ,以及消除位移计算中的系统差等关键问题 .为此提出用带稳健估计的空间直角坐标转换方法来确定基准点的稳定性和参考框架的稳定性 ;以两期GPS基线向量差为直接观测值 ,并顾及两期GPS监测网的坐标系统差 ,采用附加条件的间接平差法 ,直接计算GPS形变监测点的位移 . 展开更多

关键词 区域形变监测 位移估计 GPS监测网 三维形变 参考框架 稳健估计

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利用亚像素位移估计提高激光散斑图像无失真压缩效率(英文) 被引量：1

7

作者 李东晖 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期631-636,共6页

无失真图像压缩的目的是在保证不丢失任何信息的情况之下,用尽可能少的比特数表示图像。图像压缩对数据存储量的降低具有重要的意义。所设计的激光散斑图像无失真编码器由激光散斑位移估计、像素预测和哥朗布(Golomb)编码所组成。首先,... 无失真图像压缩的目的是在保证不丢失任何信息的情况之下,用尽可能少的比特数表示图像。图像压缩对数据存储量的降低具有重要的意义。所设计的激光散斑图像无失真编码器由激光散斑位移估计、像素预测和哥朗布(Golomb)编码所组成。首先,估计散斑位移;然后,根据激光动态散斑相关函数设计预测模型,并以此为基础进行像素预测;最后,对预测误差进行Golomb编码。提出了一种改进的激光散斑图像压缩算法,并用实验对其进行验证和分析。改进的压缩算法通过亚像素散斑位移估计和双线性插值以提高压缩效率。实验结果表明,改进的压缩算法在压缩性能方面取得了较大的提高。 展开更多

关键词 散斑图像 图像压缩 亚像素散斑位移估计

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基于非线性ARX模型的静电陀螺转子微位移估计

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作者 颜诗源 张克志 +2 位作者 钱峰 席涛 张胜修 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期906-909,共4页

静电陀螺转子大范围运动时位移具有严重的非线性和耦合性,用传统的3/4/3变换方法,检测电路无法估计转子的准确位置。本文分别利用基于小波网络和S型网络的非线性ARX模型,设计了转子位移估计环节。仿真结果表明,利用非线性ARX模型可以对... 静电陀螺转子大范围运动时位移具有严重的非线性和耦合性,用传统的3/4/3变换方法,检测电路无法估计转子的准确位置。本文分别利用基于小波网络和S型网络的非线性ARX模型,设计了转子位移估计环节。仿真结果表明,利用非线性ARX模型可以对转子位移进行较为准确的估计,位移检测线性范围可扩大到75%标称间隙。为了验证位移估计的实时性能,在xPCTarget平台中对基于S网络的ARX模型进行实时仿真,对工程实现具有一定指导意义。 展开更多

关键词 静电陀螺 位移估计 ARX模型 XPC TARGET

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一种改进的红外图像序列帧间位移估计算法

9

作者 刘崇亮 金伟其 +3 位作者 修金利 刘秀 刘斌 范永杰 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期818-822,共5页

提出一种改进全局运动估计算法,能够在网格状、水纹状固定图案噪声存在的情况下,有效获取红外图像序列的帧间亚像素微位移.算法先通过自适应滤波器进行预处理,抑制图像噪声;再基于最小化均方误差函数,获取参考帧与目标帧之间微位移的解... 提出一种改进全局运动估计算法,能够在网格状、水纹状固定图案噪声存在的情况下,有效获取红外图像序列的帧间亚像素微位移.算法先通过自适应滤波器进行预处理,抑制图像噪声;再基于最小化均方误差函数,获取参考帧与目标帧之间微位移的解析表达式.计算机模拟图像序列与实际红外图像序列的实验结果表明,该算法比目前常用的微位移估计法具有更好的适应性,可有效应用于存在固定图案噪声的红外图像序列微位移估计. 展开更多

关键词 红外成像 自适应滤波器 亚像素位移估计 固定图案噪声

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基于侧向引导的2D加权相位分离位移估计

10

作者 崔少国 冯欣 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期951-954,共4页

在可并行的实时运动追踪算法的基础上提出基于侧向引导和二维信号窗的加权相位分离位移估计改进算法,并通过仿真和体模实验证实该算法提高弹性成像性能的可行性。先估计出中间一列(A-line)位移作为种子位移;然后从中间向两侧估计,估计... 在可并行的实时运动追踪算法的基础上提出基于侧向引导和二维信号窗的加权相位分离位移估计改进算法,并通过仿真和体模实验证实该算法提高弹性成像性能的可行性。先估计出中间一列(A-line)位移作为种子位移;然后从中间向两侧估计,估计时用侧向相邻已估计位移作为当前点的初始位移,最后通过二维窗的加权相位分离算法迭代产生最终位移。在仿真的不同应变或使用不同窗长情况下,改进算法所产生弹性图像的信噪比均高于原始算法,体模实验也产生了更高性能的图像。该算法能提高弹性成像的性能。 展开更多

关键词 位移估计 弹性成像 侧向引导 超声 加权相位分离

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解调型自传感电磁轴承的位移估计误差分析 被引量：3

11

作者 于洁 祝长生 吴新振 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第19期5876-5884,共9页

利用开关功率放大器输出电流的纹波特性来估计转子位移是实现电磁轴承自传感的重要方法。在自传感电磁轴承系统中,开关功率放大器输出电流的纹波特性不仅与转子位移有关,还会受到系统运行状态和系统参数的影响,这将导致转子位移估计误差... 利用开关功率放大器输出电流的纹波特性来估计转子位移是实现电磁轴承自传感的重要方法。在自传感电磁轴承系统中,开关功率放大器输出电流的纹波特性不仅与转子位移有关,还会受到系统运行状态和系统参数的影响,这将导致转子位移估计误差,这一问题在高频时更为显著。针对电流谐波幅值解调型自传感电磁轴承,利用其电感模型、电流纹波模型和电流谐波幅值解调器的输出模型,首先分析不同系统运行状态下,特别是在高频时,功放占空比变化对电流谐波幅值解调器输出的影响;其次,讨论不同系统参数对转子位移估计误差的影响;最后,在八极径向自传感电磁轴承平台上对相关理论进行实验验证,得到不同开关功放输出状态和主要参数对转子位移估计误差的影响。 展开更多

关键词 自传感电磁轴承 开关功率放大器 电流纹波特性 转子位移估计误差

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非磁饱和偏置下自传感主动电磁轴承的转子位移协同估计 被引量：10

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作者 唐明 祝长生 于洁 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期205-212,共8页

基于电磁轴承差动控制模式,首次提出一种转子位移的协同估计策略。在非饱和偏置磁通的条件下,相对磁极必有一个处于非饱和状态。通过对控制电流的极性判断来动态追踪没有饱和的磁极,始终采用未饱和磁极端所估计得到的转子位移作为系统... 基于电磁轴承差动控制模式,首次提出一种转子位移的协同估计策略。在非饱和偏置磁通的条件下,相对磁极必有一个处于非饱和状态。通过对控制电流的极性判断来动态追踪没有饱和的磁极,始终采用未饱和磁极端所估计得到的转子位移作为系统反馈。论述了非饱和偏置磁通的基本原理,并给出了非饱和最大偏置电流的实验测量方法。在四自由度电磁轴承系统平台上,对提出的相对磁极协同位移估计策略进行了静态悬浮饱和实验以及动态悬浮旋转实验。实验结果证明,使用该策略的自传感电磁轴承系统具有更强的抗磁饱和能力,同时也间接地提高了电磁轴承系统抵抗外力扰动的能力,增强了系统的稳定性。 展开更多

关键词 自传感 主动电磁轴承 非饱和偏置 协同位移估计

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用傅里叶相移特性估计位移 被引量：4

13

作者 吴元昊 于前洋 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期73-76,共4页

提出了一种从频率域出发,估计出运动物体在空间域位移的算法。利用傅里叶变换的自配准性质和位移特性,用极坐标形式下连续图像相位谱的差直接估计运动目标的位移。与传统的寻找迪拉克峰值的方法相比,本方法无需重新变换回空间域,从而节... 提出了一种从频率域出发,估计出运动物体在空间域位移的算法。利用傅里叶变换的自配准性质和位移特性,用极坐标形式下连续图像相位谱的差直接估计运动目标的位移。与传统的寻找迪拉克峰值的方法相比,本方法无需重新变换回空间域,从而节省了处理时间,具有更好的实时性。实验证明,这种先求出相位谱的差,再用其周期数来估计位移的算法简单明了,其分辨能力不低于一个像素。该理论可以应用于图像跟踪和图像后期处理中。 展开更多

关键词 傅里叶变换 相位谱差 位移估计 图像跟踪

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基于改进能力谱方法的位移反应估计 被引量：15

14

作者 王威 孙景江 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2003年第6期37-43,共7页

本文阐述了Pushover分析中改进能力谱方法的概念和实施步骤;对不同场地条件下四个中、低层框架结构采用改进能力谱方法估计的目标位移和非线性时程反应分析结果进行了比较,分析,并提供了不同场地条件下两种方法的相对误差,为该方法的实... 本文阐述了Pushover分析中改进能力谱方法的概念和实施步骤;对不同场地条件下四个中、低层框架结构采用改进能力谱方法估计的目标位移和非线性时程反应分析结果进行了比较,分析,并提供了不同场地条件下两种方法的相对误差,为该方法的实际应用提供了一些参考依据。 展开更多

关键词 位移反应估计 非线性时程反应 改进能力谱 目标位移

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抗震结构非弹性位移比谱 被引量：2

15

作者 翟长海 李爽 +1 位作者 谢礼立 孙亚民 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期1-4,共4页

为了更准确的使用位移比谱方法估计抗震结构的最大侧向非弹性位移,利用大量单自由度体系在地震记录作用下的时程分析结果给出了四种场地条件对应的平均非弹性位移比谱.得到了位移比谱的简化计算公式,并重点研究了恢复力模型对非弹性位... 为了更准确的使用位移比谱方法估计抗震结构的最大侧向非弹性位移,利用大量单自由度体系在地震记录作用下的时程分析结果给出了四种场地条件对应的平均非弹性位移比谱.得到了位移比谱的简化计算公式,并重点研究了恢复力模型对非弹性位移比谱的影响.结果表明恢复力模型的屈服后刚度对非弹性位移比谱影响显著,尤其当结构具有负刚度时,屈服后刚度的影响更趋明显. 展开更多

关键词 非弹性位移估计 位移比谱 场地条件 恢复力模型

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工程结构等强度位移比谱研究 被引量：9

16

作者 翟长海 谢礼立 张敏政 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期45-48,73,共5页

在估计已知强度的现有结构在不同地震动强度下的最大弹塑性位移时,等强度位移比谱是十分准确有效的.本文利用大量的单自由度体系在不同强震记录作用下的弹塑性动力时程分析结果,对等强度位移比谱进行了较为详尽的研究,给出了四类场地条... 在估计已知强度的现有结构在不同地震动强度下的最大弹塑性位移时,等强度位移比谱是十分准确有效的.本文利用大量的单自由度体系在不同强震记录作用下的弹塑性动力时程分析结果,对等强度位移比谱进行了较为详尽的研究,给出了四类场地条件(基岩、硬土、一般土和软土)上的平均等强度位移比谱,总结了对工程结构的抗震设计和研究具有重要意义的特征和规律,分析了场地条件、地震烈度、结构的屈服强度系数及周期等因素对等强度位移比谱的影响规律,得到了一些重要的结论,最后提出了新的拟合公式,其成果对抗震研究和设计具有较大的参考价值. 展开更多

关键词 基于位移的抗震设计 等强度位移比谱 最大弹塑性位移估计

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型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体混合结构位移特征及控制 被引量：3

17

作者 楚留声 白国良 赵更歧 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2009年第6期799-804,共6页

以结构刚度特征值λ和核心筒高宽比H/b为参数,对型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体混合结构参数化模型进行了静力非线性分析.在22组计算结果统计分析的基础上,对混合结构的变形特征、位移控制、位移随地震作用变化规律以及罕遇地震作用下... 以结构刚度特征值λ和核心筒高宽比H/b为参数,对型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体混合结构参数化模型进行了静力非线性分析.在22组计算结果统计分析的基础上,对混合结构的变形特征、位移控制、位移随地震作用变化规律以及罕遇地震作用下弹塑性位移估计等问题进行了研究.研究结果表明,混合结构抗侧力构件的塑性发展主要集中在结构底部几层,最大层间位移角的控制主要集中在平均0.67倍结构高度位置,大震最大层间位移角和最大有害层间位移角可分别取小震时相应数值的4.5、5.5倍进行位移估计. 展开更多

关键词 混合结构 位移控制 位移估计 非线性分析方法

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基于亮度和相位光流的结构振动测量对比

18

作者 唐小洋 谢培悦 +3 位作者 刘祚秋 汪利 焦柯 王建强 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 北大核心 2025年第2期112-119,共8页

相位光流法首先通过小波滤波获得图像的局部相位信息,再通过相位梯度与相位变化估计结构位移,对光照变化和图像噪声都具有良好的鲁棒性,且在测量范围方面也较传统亮度光流法有一定提升。针对图像噪声、光照变化设计了多组模拟实验,在不... 相位光流法首先通过小波滤波获得图像的局部相位信息,再通过相位梯度与相位变化估计结构位移,对光照变化和图像噪声都具有良好的鲁棒性,且在测量范围方面也较传统亮度光流法有一定提升。针对图像噪声、光照变化设计了多组模拟实验,在不同位移下对两种方法的测量误差进行了对比。结果表明,相位光流法在超过1个像素位移、有噪声和光照变化的情况下均有更好的测量效果。最后,用两种方法对模拟和实际的悬臂梁振动视频进行运动估计,验证了两种方法在结构微小振动估计中的有效性以及相位光流法的优越性。 展开更多

关键词 图像位移估计 亮度光流 相位光流 微小位移

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GPS实时单站速度位移解算方法及其精度分析 被引量：2

19

作者 鲁洋为 王振杰 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2016年第2期150-153,共4页

基于载波相位变率测速模型,采用相邻历元差分计算载波相位变率,并利用消电离层组合削弱电离层的影响,结合广播星历,实现单站GPS速度的实时解算,最后将速度在短时间内进行积分,得到测站在该时间内的实时位移。通过静态GPS实测数据和日本2... 基于载波相位变率测速模型,采用相邻历元差分计算载波相位变率,并利用消电离层组合削弱电离层的影响,结合广播星历,实现单站GPS速度的实时解算,最后将速度在短时间内进行积分,得到测站在该时间内的实时位移。通过静态GPS实测数据和日本2011-03-11大地震期间IGS站观测数据对测站实时速度和位移进行动态解算,并分析解算结果的精度。结果表明,测速精度可以达到mm级,积分得到的测站位移精度可以达到亚dm级甚至cm级。 展开更多

关键词 实时单站GPS测速 实时位移估计 历元差分 相位变率 精度分析

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直接基于位移的结构抗震设计理论研究进展 被引量：16

20

作者 郭磊 李建中 范立础 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2005年第4期157-164,共8页

直接基于位移的抗震设计是实现基于性能抗震设计思想的一条有效途径,其理论主要包括三方面的内容,即直接基于位移的抗震设计方法、位移需求估计方法和目标位移的确定。本文在阅读了大量文献的基础上,对国内外在这三方面的研究进行了介绍... 直接基于位移的抗震设计是实现基于性能抗震设计思想的一条有效途径,其理论主要包括三方面的内容,即直接基于位移的抗震设计方法、位移需求估计方法和目标位移的确定。本文在阅读了大量文献的基础上,对国内外在这三方面的研究进行了介绍,并对今后的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 基于性能的抗震设计 直接基于位移的抗震设计 位移需求估计 目标位移

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