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柔性层状石墨烯感应元件制备及其力敏特性
被引量:
3
1
作者
吴志强
卫军
董荣珍
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期150-160,共11页
为了弥补现有传感器在混凝土非连续变形监测上的不足,采用特殊构型法,以还原氧化石墨烯-纳米纤维素(RGO-CNF)为传感层、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基层,设计和制备了PDMS/RGO-CNF/PDMS层状感应元件,对其力学、电学和力敏性能进行测试和分析...
为了弥补现有传感器在混凝土非连续变形监测上的不足,采用特殊构型法,以还原氧化石墨烯-纳米纤维素(RGO-CNF)为传感层、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基层,设计和制备了PDMS/RGO-CNF/PDMS层状感应元件,对其力学、电学和力敏性能进行测试和分析.结果表明,CNF能够有效地协助RGO在异丙醇中均匀分散,经化学溶胀和孔隙填充构建的传感层与基底层紧密结合,能够承受超过100%的拉伸应变.感应元件经过约10次循环拉伸后,应变电阻响应达到稳定状态,表现出良好的可回复性和可重复性.在0~10%应变下,感应元件的电阻变化率近似呈线性变化,灵敏系数可达15,随应变继续增大,电阻变化率呈指数型增长.应变电阻响应强度随应变速率的增大而提高,利用建立的考虑应变率效应的应变电阻响应模型,能够较好地预测感应元件的力敏行为.
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关键词
石墨烯
层状感应元件
力敏性
应变电阻响应模型
纳米纤维素
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职称材料
水工隧洞应急堵漏复合材料制备及性能研究
2
作者
闫东
成帅
+3 位作者
张雷
肖学党
李士民
李肖飞
《水利与建筑工程学报》
2024年第6期121-127,共7页
为了满足应急施工要求和解决地下水对建筑结构造成的损害,提高材料的实用性和综合物理力学性能,提出以硫铝酸盐水泥为主,助剂为辅的应急堵漏复合材料,并进行正交试验分析。研究结果表明:当硫铝酸盐水泥、速凝剂、石英砂占粉料的80%、3%...
为了满足应急施工要求和解决地下水对建筑结构造成的损害,提高材料的实用性和综合物理力学性能,提出以硫铝酸盐水泥为主,助剂为辅的应急堵漏复合材料,并进行正交试验分析。研究结果表明:当硫铝酸盐水泥、速凝剂、石英砂占粉料的80%、3%、10%时以及聚丙烯纤维、纤维素醚、VAE分散剂、氧化钙占粉料组份的3%、1%、8%、4%,水灰比按照0.35∶1,材料的初凝、终凝时间、1 h抗折、抗压强度分别为1.8 min、5.3 min、4.5 MPa、26.58 MPa。当速凝剂掺量增加时,凝结时间、1 h抗压抗折强度提升,当速凝剂掺量达到3%时,其凝结时间和1 h抗压抗折强度均趋于稳定。当聚丙烯纤维掺量增加至3%时,试验结束后试块整体稳定,对结构修复起到缓冲作用,确保整体结构的稳定。当氧化钙掺量为4%时,应急堵漏材料自由膨胀率为0.31%之后趋于稳定,对材料的微膨胀起到保障作用并且材料自身的抗渗强度达到2.3 MPa。
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关键词
应急堵漏
抗压抗折
凝结时间
自由膨胀率
抗渗强度
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职称材料
基于巷道伸缩缝的环氧—聚氨酯止水材料试验研究
3
作者
闫东
李肖飞
+3 位作者
李士民
成帅
张雷
赵军
《煤炭科技》
2024年第6期43-50,56,共9页
在地下矿山工程漏水情况中,因巷道伸缩缝漏水问题占其总漏水情况近90%,伸缩缝漏水是地下矿山工程的主要灾害,对地下建筑物带来严重的安全隐患。为了改善巷道伸缩缝的止水堵漏情况,通过将聚氨酯与环氧树脂聚合制备的止水材料,目前常用的...
在地下矿山工程漏水情况中,因巷道伸缩缝漏水问题占其总漏水情况近90%,伸缩缝漏水是地下矿山工程的主要灾害,对地下建筑物带来严重的安全隐患。为了改善巷道伸缩缝的止水堵漏情况,通过将聚氨酯与环氧树脂聚合制备的止水材料,目前常用的方法是对水性聚氨酯进行改性,以增强聚氨酯材料的物理力学性能,使得材料在巷道伸缩缝止水应用更加广泛。使用环氧树脂对水性聚氨酯进行改性,采用理论和试验研究法将环氧值、环氧树脂含量和反应温度作为3个主要变量,分析其对聚氨酯材料性能的影响。结果表明,研究不同环氧值时采用环氧树脂E-44和环氧树脂E-51对水性聚氨酯进行改性,环氧树脂E-51改性的聚氨酯材料的抗压强度、黏度等性能要优于环氧树脂E-44。随着反应温度的增加聚氨酯材料的凝结速率逐渐加快,凝结时间逐渐减低。环氧树脂E-51能够提高聚氨酯材料的物理力学性能,当环氧树脂的含量为10%时聚氨酯材料的拉伸强度、抗压强度、黏结强度、止水水压和断裂伸长率分别为0.70、0.77、1.12、0.50 MPa和95%。
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关键词
水性聚氨酯
环氧树脂
伸缩缝
反应温度
环氧值
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职称材料
地震动过程的时域降维建模
4
作者
阮鑫鑫
刘章军
姜云木
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期311-319,共9页
地震动建模是工程结构随机地震反应和动力可靠度分析的基础。为此,提出了一类新的地震动过程的时域降维模型,并建议了模型中确定性参数的取值及随机参数的概率分布。首先,从平稳过程时域表达的基本理论出发,导出了平稳和非平稳地震动过...
地震动建模是工程结构随机地震反应和动力可靠度分析的基础。为此,提出了一类新的地震动过程的时域降维模型,并建议了模型中确定性参数的取值及随机参数的概率分布。首先,从平稳过程时域表达的基本理论出发,导出了平稳和非平稳地震动过程的时域表达形式,通过引入随机函数的降维思想,实现了地震动过程的时域降维表达。同时,基于实测强震记录,给出了地震动时域降维模型的参数识别方法,进而获得模型中基本参数的确定性取值或概率分布。最后,通过地震动过程的降维模拟分析,并与实测强震记录的反应谱和傅里叶幅值谱对比分析。结果表明,地震动过程的时域降维模型具有良好的精度、收敛性和工程适用性,生成的代表性地震动时程能够反映地震动的自然变异性。
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关键词
非平稳地震动
时域表达
降维建模
参数识别
自然变异性
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职称材料
给定地震场景下的随机地震动降维模拟
5
作者
阮鑫鑫
范颖霏
+1 位作者
刘章军
姜云木
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第2期353-361,共9页
建立了一种可根据地震场景预测和模拟随机地震动加速度过程的降维模型。首先,挑选了1 766条实测强震记录,根据断层类型和场地类别进行了分组,并识别了各组地震动的演变功率谱参数;然后,基于地震场景参数和演变功率谱参数,训练了两者的...
建立了一种可根据地震场景预测和模拟随机地震动加速度过程的降维模型。首先,挑选了1 766条实测强震记录,根据断层类型和场地类别进行了分组,并识别了各组地震动的演变功率谱参数;然后,基于地震场景参数和演变功率谱参数,训练了两者的高斯过程回归模型(GPRM),并采用K-fold交叉验证法,验证GPRM预测的有效性和精确性;最后,基于非平稳随机过程的谱表示法,通过引入随机函数的降维思想,实现了在给定地震场景下的随机地震动降维模拟。数值算例表明,预测的样本在频谱、峰值、强震持时等方面均与实测记录保持一致,体现了本文方法良好的工程适用性。这为地震动目标地区提供较为合理的人工地震动数据以及工程结构的随机地震反应分析与可靠性评价奠定了基础。
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关键词
实测地震动记录
地震场景
参数识别
高斯过程回归
非平稳地震动过程
降维模拟
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职称材料
钢纤维碱矿渣混凝土梁受弯分形特性试验研究
6
作者
殷建刚
周方成
+2 位作者
涂磊
陈廷栋
关慧亭
《山西建筑》
2024年第11期1-5,9,共6页
为研究不同钢纤维掺量对碱矿渣混凝土梁表面裂缝的扩展规律的影响,制作了8根不同钢纤维掺量的碱矿渣混凝土简支梁,测试并描绘试验梁在荷载作用下的裂缝发展、分布情况,并采用分形理论对梁表面裂缝情况进行分析。结果显示:表面裂缝呈现...
为研究不同钢纤维掺量对碱矿渣混凝土梁表面裂缝的扩展规律的影响,制作了8根不同钢纤维掺量的碱矿渣混凝土简支梁,测试并描绘试验梁在荷载作用下的裂缝发展、分布情况,并采用分形理论对梁表面裂缝情况进行分析。结果显示:表面裂缝呈现出自相似性,有明显的分形特征,试验梁表面裂缝的分形维数范围在1.291~1.154之间;分形维数与试验荷载间呈线性关系,钢纤维掺量越多,分形维数降低;分形维数和挠度为二次增加关系,随着钢纤维体积掺量的增大,分形维数和跨中挠度关系曲线的上升速率逐步降低。
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关键词
碱矿渣混凝土梁
钢纤维掺量
分形维数
表面裂缝
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职称材料
适老化住宅在三线城市的推广可行性分析
7
作者
陈晓宇
《建筑与文化》
2024年第5期25-27,共3页
基于目前国内的老龄化现状,文章以适老化住宅为研究对象,选取豫南地区某三线城市为调研区域,并结合洄游型空间理论,进行适老化住宅户型设计。在综合考虑国内老龄化基数、三线城市的适老化住宅需求及适老化住宅空间改造难易度的基础上,...
基于目前国内的老龄化现状,文章以适老化住宅为研究对象,选取豫南地区某三线城市为调研区域,并结合洄游型空间理论,进行适老化住宅户型设计。在综合考虑国内老龄化基数、三线城市的适老化住宅需求及适老化住宅空间改造难易度的基础上,对适老化住宅在三线城市的推广可行性进行研究分析,得出三线城市对适老化住宅有切实需求的结论。
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关键词
人口老龄化
居家养老
适老化住宅
豫南地区
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职称材料
题名
柔性层状石墨烯感应元件制备及其力敏特性
被引量:
3
1
作者
吴志强
卫军
董荣珍
机构
信阳师范大学建筑与土木工程学院
中南
大学
土木工程
学院
出处
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期150-160,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(51778628)
河南省科技攻关计划资助项目(222102210241)。
文摘
为了弥补现有传感器在混凝土非连续变形监测上的不足,采用特殊构型法,以还原氧化石墨烯-纳米纤维素(RGO-CNF)为传感层、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基层,设计和制备了PDMS/RGO-CNF/PDMS层状感应元件,对其力学、电学和力敏性能进行测试和分析.结果表明,CNF能够有效地协助RGO在异丙醇中均匀分散,经化学溶胀和孔隙填充构建的传感层与基底层紧密结合,能够承受超过100%的拉伸应变.感应元件经过约10次循环拉伸后,应变电阻响应达到稳定状态,表现出良好的可回复性和可重复性.在0~10%应变下,感应元件的电阻变化率近似呈线性变化,灵敏系数可达15,随应变继续增大,电阻变化率呈指数型增长.应变电阻响应强度随应变速率的增大而提高,利用建立的考虑应变率效应的应变电阻响应模型,能够较好地预测感应元件的力敏行为.
关键词
石墨烯
层状感应元件
力敏性
应变电阻响应模型
纳米纤维素
Keywords
graphene
layered sensor
force sensitivity
strain resistance response model
cellulose nanofiber
分类号
TU599 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
水工隧洞应急堵漏复合材料制备及性能研究
2
作者
闫东
成帅
张雷
肖学党
李士民
李肖飞
机构
信阳师范大学建筑与土木工程学院
黄河水利委员会黄河水利科学研究院
信阳
市灵石科技有限公司
出处
《水利与建筑工程学报》
2024年第6期121-127,共7页
基金
国家自然科学基金项目(52279134)
河南省自然科学基金项目(232300420323)
教育部产学合作协同育人项目(231007228085539)。
文摘
为了满足应急施工要求和解决地下水对建筑结构造成的损害,提高材料的实用性和综合物理力学性能,提出以硫铝酸盐水泥为主,助剂为辅的应急堵漏复合材料,并进行正交试验分析。研究结果表明:当硫铝酸盐水泥、速凝剂、石英砂占粉料的80%、3%、10%时以及聚丙烯纤维、纤维素醚、VAE分散剂、氧化钙占粉料组份的3%、1%、8%、4%,水灰比按照0.35∶1,材料的初凝、终凝时间、1 h抗折、抗压强度分别为1.8 min、5.3 min、4.5 MPa、26.58 MPa。当速凝剂掺量增加时,凝结时间、1 h抗压抗折强度提升,当速凝剂掺量达到3%时,其凝结时间和1 h抗压抗折强度均趋于稳定。当聚丙烯纤维掺量增加至3%时,试验结束后试块整体稳定,对结构修复起到缓冲作用,确保整体结构的稳定。当氧化钙掺量为4%时,应急堵漏材料自由膨胀率为0.31%之后趋于稳定,对材料的微膨胀起到保障作用并且材料自身的抗渗强度达到2.3 MPa。
关键词
应急堵漏
抗压抗折
凝结时间
自由膨胀率
抗渗强度
Keywords
emergency plugging
compression and folding resistance
setting time
free expansion rate
impermeability strength
分类号
TV543 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
基于巷道伸缩缝的环氧—聚氨酯止水材料试验研究
3
作者
闫东
李肖飞
李士民
成帅
张雷
赵军
机构
信阳师范大学建筑与土木工程学院
信阳
师范大学
河南省新型环保
土木工程
材料
工程
研究中心
黄河水利委员会黄河水利科学研究院
郑州
大学
土木工程
学院
出处
《煤炭科技》
2024年第6期43-50,56,共9页
基金
国家自然科学基金项目(52279134)
河南省自然科学基金项目(232300420323)
教育部产学合作协同育人项目(231007228085539)。
文摘
在地下矿山工程漏水情况中,因巷道伸缩缝漏水问题占其总漏水情况近90%,伸缩缝漏水是地下矿山工程的主要灾害,对地下建筑物带来严重的安全隐患。为了改善巷道伸缩缝的止水堵漏情况,通过将聚氨酯与环氧树脂聚合制备的止水材料,目前常用的方法是对水性聚氨酯进行改性,以增强聚氨酯材料的物理力学性能,使得材料在巷道伸缩缝止水应用更加广泛。使用环氧树脂对水性聚氨酯进行改性,采用理论和试验研究法将环氧值、环氧树脂含量和反应温度作为3个主要变量,分析其对聚氨酯材料性能的影响。结果表明,研究不同环氧值时采用环氧树脂E-44和环氧树脂E-51对水性聚氨酯进行改性,环氧树脂E-51改性的聚氨酯材料的抗压强度、黏度等性能要优于环氧树脂E-44。随着反应温度的增加聚氨酯材料的凝结速率逐渐加快,凝结时间逐渐减低。环氧树脂E-51能够提高聚氨酯材料的物理力学性能,当环氧树脂的含量为10%时聚氨酯材料的拉伸强度、抗压强度、黏结强度、止水水压和断裂伸长率分别为0.70、0.77、1.12、0.50 MPa和95%。
关键词
水性聚氨酯
环氧树脂
伸缩缝
反应温度
环氧值
Keywords
waterborne polyurethane
epoxy resin
expansion joint
reaction temperature
epoxy value
分类号
TV441 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
地震动过程的时域降维建模
4
作者
阮鑫鑫
刘章军
姜云木
机构
信阳师范大学建筑与土木工程学院
武汉
工程
大学
土木工程
与
建筑
学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期311-319,共9页
基金
国家自然科学基金(51978543
51778343)
湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划(T2020010)。
文摘
地震动建模是工程结构随机地震反应和动力可靠度分析的基础。为此,提出了一类新的地震动过程的时域降维模型,并建议了模型中确定性参数的取值及随机参数的概率分布。首先,从平稳过程时域表达的基本理论出发,导出了平稳和非平稳地震动过程的时域表达形式,通过引入随机函数的降维思想,实现了地震动过程的时域降维表达。同时,基于实测强震记录,给出了地震动时域降维模型的参数识别方法,进而获得模型中基本参数的确定性取值或概率分布。最后,通过地震动过程的降维模拟分析,并与实测强震记录的反应谱和傅里叶幅值谱对比分析。结果表明,地震动过程的时域降维模型具有良好的精度、收敛性和工程适用性,生成的代表性地震动时程能够反映地震动的自然变异性。
关键词
非平稳地震动
时域表达
降维建模
参数识别
自然变异性
Keywords
nonstationary ground motion
time-domain representation
dimension-reduction modeling
parameter identification
natural variability
分类号
P315.9 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
给定地震场景下的随机地震动降维模拟
5
作者
阮鑫鑫
范颖霏
刘章军
姜云木
机构
信阳师范大学建筑与土木工程学院
武汉
工程
大学
土木工程
与
建筑
学院
大连理工
大学
海岸和近海
工程
国家重点实验室
出处
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第2期353-361,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51978543,51778343)
湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划项目(T2020010)资助。
文摘
建立了一种可根据地震场景预测和模拟随机地震动加速度过程的降维模型。首先,挑选了1 766条实测强震记录,根据断层类型和场地类别进行了分组,并识别了各组地震动的演变功率谱参数;然后,基于地震场景参数和演变功率谱参数,训练了两者的高斯过程回归模型(GPRM),并采用K-fold交叉验证法,验证GPRM预测的有效性和精确性;最后,基于非平稳随机过程的谱表示法,通过引入随机函数的降维思想,实现了在给定地震场景下的随机地震动降维模拟。数值算例表明,预测的样本在频谱、峰值、强震持时等方面均与实测记录保持一致,体现了本文方法良好的工程适用性。这为地震动目标地区提供较为合理的人工地震动数据以及工程结构的随机地震反应分析与可靠性评价奠定了基础。
关键词
实测地震动记录
地震场景
参数识别
高斯过程回归
非平稳地震动过程
降维模拟
Keywords
measured ground motion records
earthquake scenario
parameter identification
Gaussian process regression
nonstationary ground motion process
dimension-reduction simulation
分类号
P315.9 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
钢纤维碱矿渣混凝土梁受弯分形特性试验研究
6
作者
殷建刚
周方成
涂磊
陈廷栋
关慧亭
机构
国网湖北省电力有限公司
湖北省电力规划研究设计院有限公司
信阳师范大学建筑与土木工程学院
出处
《山西建筑》
2024年第11期1-5,9,共6页
基金
河南省科技计划项目(182102310878)
河南省高等学校重点科研项目(23A560015)。
文摘
为研究不同钢纤维掺量对碱矿渣混凝土梁表面裂缝的扩展规律的影响,制作了8根不同钢纤维掺量的碱矿渣混凝土简支梁,测试并描绘试验梁在荷载作用下的裂缝发展、分布情况,并采用分形理论对梁表面裂缝情况进行分析。结果显示:表面裂缝呈现出自相似性,有明显的分形特征,试验梁表面裂缝的分形维数范围在1.291~1.154之间;分形维数与试验荷载间呈线性关系,钢纤维掺量越多,分形维数降低;分形维数和挠度为二次增加关系,随着钢纤维体积掺量的增大,分形维数和跨中挠度关系曲线的上升速率逐步降低。
关键词
碱矿渣混凝土梁
钢纤维掺量
分形维数
表面裂缝
Keywords
alkali-activated slag concrete beam
steel fiber content
fractal dimension
surface crack
分类号
TU528.041 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
适老化住宅在三线城市的推广可行性分析
7
作者
陈晓宇
机构
信阳师范大学建筑与土木工程学院
出处
《建筑与文化》
2024年第5期25-27,共3页
文摘
基于目前国内的老龄化现状,文章以适老化住宅为研究对象,选取豫南地区某三线城市为调研区域,并结合洄游型空间理论,进行适老化住宅户型设计。在综合考虑国内老龄化基数、三线城市的适老化住宅需求及适老化住宅空间改造难易度的基础上,对适老化住宅在三线城市的推广可行性进行研究分析,得出三线城市对适老化住宅有切实需求的结论。
关键词
人口老龄化
居家养老
适老化住宅
豫南地区
Keywords
aging of population
home care
suitable elderly housing
southern Henan
分类号
TU241.93 [建筑科学—建筑设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
柔性层状石墨烯感应元件制备及其力敏特性
吴志强
卫军
董荣珍
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
3
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职称材料
2
水工隧洞应急堵漏复合材料制备及性能研究
闫东
成帅
张雷
肖学党
李士民
李肖飞
《水利与建筑工程学报》
2024
0
在线阅读
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职称材料
3
基于巷道伸缩缝的环氧—聚氨酯止水材料试验研究
闫东
李肖飞
李士民
成帅
张雷
赵军
《煤炭科技》
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
地震动过程的时域降维建模
阮鑫鑫
刘章军
姜云木
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
5
给定地震场景下的随机地震动降维模拟
阮鑫鑫
范颖霏
刘章军
姜云木
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
6
钢纤维碱矿渣混凝土梁受弯分形特性试验研究
殷建刚
周方成
涂磊
陈廷栋
关慧亭
《山西建筑》
2024
0
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职称材料
7
适老化住宅在三线城市的推广可行性分析
陈晓宇
《建筑与文化》
2024
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职称材料
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