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《东南大学》 2006年
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软弱围岩隧道新型半刚性网壳衬砌结构研究及应用

庞建勇  
【摘要】: 地面网壳结构重量轻、稳定性强,对研究地下支撑结构具有重要的借鉴意义。论文根据大跨度空间壳体力学原理,设计地下网壳喷层衬砌新结构,对围岩—支护相互作用理论及软岩隧道支护设计进行了系统的研究。 网壳喷层衬砌由钢筋网架和喷射混凝土组成。网架是用钢筋在地面焊接而成的板壳结构,外表面自成一层钢筋网,可承托隧道围岩表面,内部是立体纵横交叉的钢筋网架支撑着外层钢筋网。每块构件的两端焊接着带有螺栓孔的联接板,每架支架由数块构件对头拼装,用螺栓联接而成,支架本身有一定的柔性让压性能,还可在对接处嵌入木垫板,使支架整体也有一定的可缩性。该新型支架具有两个显著特点,第一、混凝土被包围在众多小跨度双向钢筋拱壳之内,喷层所受的拉剪应力被明显削弱,抗压强度得到充分利用,因而支撑能力比普通配筋喷层大大提高;第二,施喷混凝土后形成网壳锚喷,可缩接头使网壳喷层衬砌也有一定的让压性能。新型衬砌既能与围岩共同变形,又对围岩提供了更强的支撑力,可作为软岩隧道、动压隧道、大断面硐室等的永久支护结构。 论文在分析锚喷支护原理的基础上,提出了局部弱支护新理论,研究了半刚性钢筋网壳锚喷结构的力学特性,对网壳锚喷结构进行内力分析和计算。利用开口圆柱壳的一般力学原理和方法,推导出壳体的内力、位移和应力求解格式。依托工业性试验,对单片的钢筋网壳及整架支护结构进行了模型试验,研究网壳支护系统的变形、破坏形态与发展规律。根据模型试验和理论分析建立有限元数值计算模型,利用ANSYS有限元程序完成整架半刚性网壳喷层结构的数值计算,通过对应的节点位移、单元内力的数值计算结果,对新型网壳结构的内力分析起到补充校核作用,比较不同计算方法结果的差异性,完成支护方案的优化设计。结合典型软岩隧道工程,制订施工技术要求与网壳支架加工技术规范。通过现场监测,与其它常用软岩支护方式相比较,完成了网壳支护典型隧道的技术、经济对比和社会效益评价。
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:U455.91

【引证文献】
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1 蔡建华;石炼;;软岩巷道圆形棚反底拱锚注支护技术应用[J];能源技术与管理;2011年04期
2 李冲;徐金海;吴锐;;深井软岩巷道锚索-网壳衬砌耦合支护机理与实践[J];采矿与安全工程学报;2011年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 赵勇;隧道软弱围岩变形机制与控制技术研究[D];北京交通大学;2012年
2 黎永索;管幕预筑地铁站大开挖施工力学效应研究[D];中南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张伟;钢筋网壳锚喷结构在软岩巷道的支护机理与应用[D];西南交通大学;2007年
2 夏冲;软岩隧道围岩变形控制技术研究[D];西南交通大学;2013年
【参考文献】
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1 康红普;岩石扩容与巷道底臌[J];阜新矿业学院学报(自然科学版);1992年03期
2 谭云亮,王泳嘉;巷道围岩塑性状态判定分析方法[J];工程地质学报;1996年02期
3 王永岩;;地下工程围岩压力计算的反算法[J];工程力学;1991年01期
4 庞建勇,刘松玉;公路软岩隧道半刚性网壳锚喷衬砌新技术研究[J];公路交通科技;2004年06期
5 祝恩淳,沈世钊;混凝土薄壳结构一般非线性分析[J];哈尔滨建筑大学学报;1997年02期
6 贾学敏,李昭银;开口柱壳结构解析解分析[J];河海大学学报;1997年01期
7 陈勇军,庞建勇;钢筋网壳锚喷支护新技术理论分析及工程应用[J];安徽理工大学学报(自然科学版);2004年03期
8 庞建勇,郭兰波;新型钢筋网壳锚喷支架的试验研究与应用[J];建井技术;2003年04期
9 冷红卫,王志萍,漆小龙;软岩巷道网壳锚喷支护技术在巨源矿的应用[J];江西煤炭科技;2002年02期
10 范秋雁;;论软岩支护中的让压技术——兼谈新奥法的让压理论[J];矿山压力与顶板管理;1993年02期
【共引文献】
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1 闫强刚,王殿斌,冯紫良;Monte-Carlo法在地下工程可靠性分析中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2001年04期
2 田瑞华,苏小卒,吴现兵;大跨度预应力空间框架体系托梁受力分析[J];四川建筑科学研究;2004年01期
3 王闯,梁晓丹,宋宏伟;锚杆支护在土木工程中应用的现状与发展[J];安徽建筑;2002年01期
4 范秋雁;试论软岩支护的理论基础[J];地下空间;1999年04期
5 王红伟,王希良,彭苏萍,周瑞光;软岩巷道围岩流变特性试验研究[J];地下空间;2001年S1期
6 邢文书,王桂林,张永兴;开洞地基及地基开洞的计算机模拟分析[J];地下空间;2002年03期
7 李振东,李辉,王健;地铁隧道支护系统的数值模拟研究[J];地下空间;2004年01期
8 翟所业,贺宪国;巷道围岩塑性区的德鲁克-普拉格准则解[J];地下空间与工程学报;2005年02期
9 禹东芳,芮勇勤,杨天鸿,顾立保;资源城市井露采动引起公路沉陷灾害机理研究[J];地下空间与工程学报;2005年S1期
10 王学滨;潘一山;李英杰;;围压对巷道围岩应力分布及松动圈的影响[J];地下空间与工程学报;2006年06期
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1 马超锋;李晓;成国文;赫建明;;大跨度公路隧道围岩动态分级的Bayes优化[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
2 武光辉;;复杂地质条件下煤巷锚网索支护参数优化[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
3 章仕灵;邵顺安;陈海兵;李先章;邓涛;;闽南风化凝灰熔岩强度特性的试验研究[A];运营安全与节能环保的隧道及地下空间建设第2届学术研讨会交流报告[C];2011年
4 朱建明;黄植旺;徐秉业;;锚杆支护巷道围岩主次承载区协调作用的力学分析[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2001年
5 陈寿峰;刘殿书;高全臣;王树仁;冯贵文;;卸压控制爆破设计方法研究[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年
6 赵瑜;李晓红;顾义磊;陈陆望;李丹;陈浩;;高应力区隧道围岩变形破坏的数值模拟及物理模拟研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
7 马文涛;;参数优化LSSVM的巷道围岩松动圈预测研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
8 齐明山;徐正良;崔勤;宁佐利;;厦门海底隧道围岩流变特性及其特征曲线[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
9 贺永年;刘红岗;张后全;蒋斌松;韩立军;;岩石厚壁圆筒三向压缩下的卸荷试验与岩石强度破坏[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年
10 黄鑫;张晓辉;薛雷;牛晶蕊;王媛媛;;陕西省金堆城露天矿排土场高边坡稳定性评价[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(下)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵同彬;深部岩石蠕变特性试验及锚固围岩变形机理研究[D];山东科技大学;2009年
2 李伟;深部巷道围岩稳定性安全控制原理与应用研究[D];山东科技大学;2010年
3 王猛;煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术[D];辽宁工程技术大学;2010年
4 张飞燕;高应力高突区域煤巷快速掘进灾害防治技术研究[D];武汉理工大学;2010年
5 李鹏飞;海底隧道围岩稳定性分析与控制研究[D];北京交通大学;2011年
6 郭小红;厦门翔安海底隧道风化槽衬砌结构稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
7 马春德;深部复合型破坏高应力软岩巷道支护技术研究[D];中南大学;2010年
8 黄传胜;地铁深基坑开挖变形预测方法及工程应用研究[D];中南大学;2011年
9 罗强;岩质边坡稳定性分析理论与锚固设计优化研究[D];中南大学;2010年
10 郭磊;浅埋暗挖水下隧道管棚作用机理及开挖的扰动效应研究[D];中南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏发强;新义煤矿三软煤层巷道围岩稳定与支护技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 唐杰兵;平煤十一矿软岩破坏巷道修复治理研究[D];河南理工大学;2010年
3 魏明俐;深部软岩巷道围岩稳定性分析与控制技术研究[D];山东科技大学;2010年
4 陈云娟;类岩石材料蠕变本构试验研究及基于FLAC~(3D)实现[D];山东科技大学;2010年
5 宋秀群;高应力大断面破碎煤巷支护技术研究[D];山东科技大学;2010年
6 郑茂兴;薄层灰岩顶板回采巷道围岩控制技术研究[D];山东科技大学;2010年
7 杨友伟;工作面侧向支承压力分布及保留巷道控制研究[D];山东科技大学;2010年
8 孟海军;极近距离跨采底板巷道稳定性研究[D];山东科技大学;2010年
9 刘兆平;HS复合型软岩大断面硐室联合支护及施工技术研究[D];山东科技大学;2010年
10 刘心广;济二煤矿深部巷道支护技术及应用研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 寇煜;八一隧道新奥法施工中的监控量测分析[J];地下空间;1988年04期
2 范秋雁;试论软岩支护的理论基础[J];地下空间;1999年04期
3 杨林德,萧蕤;复合支护的可靠度分析[J];地下空间;2003年01期
4 胡文清,郑颖人,钟昌云;木寨岭隧道软弱围岩段施工方法及数值分析[J];地下空间;2004年02期
5 姚国圣;李镜培;谷拴成;;软岩隧道中锚杆与岩体的相互作用模型研究[J];地下空间与工程学报;2007年S1期
6 杨晓杰;刘冬明;张帆;张保童;黄新生;韩巧云;;地铁隧道明挖法施工基坑支护稳定性研究[J];地下空间与工程学报;2010年03期
7 阳军生;李建生;傅金阳;;隧道施工对邻近结构物影响评价软件的开发[J];地下空间与工程学报;2011年01期
8 钱七虎;城市可持续发展与地下空间开发利用[J];地下空间;1998年02期
9 赵勇;;隧道围岩动态变形规律及控制技术研究[J];北京交通大学学报;2010年04期
10 陆传波;张明聚;曹水群;王双龙;江一帆;;北京地铁4~#线西单站施工方案比选[J];北京工业大学学报;2007年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 方祖烈;;拉压域特征及主次承载区的维护理论[A];世纪之交软岩工程技术现状与展望[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 王猛;煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 李鹏飞;海底隧道围岩稳定性分析与控制研究[D];北京交通大学;2011年
3 杨健;工程降水引发的地面沉降研究[D];中国地质大学(北京);2005年
4 何海健;地铁洞桩法施工对邻近桥桩的影响与控制[D];北京交通大学;2007年
5 肖同刚;隧道软弱围岩—支护系统安全性分析评价及其工程应用[D];同济大学;2007年
6 杜彬;地铁车站浅埋暗挖法施工对邻近桩基的影响及控制措施[D];北京交通大学;2007年
7 荆升国;高应力破碎软岩巷道棚—索协同支护围岩控制机理研究[D];中国矿业大学;2009年
8 郭富利;堡镇软岩隧道大变形机理及控制技术研究[D];北京交通大学;2010年
9 房倩;高速铁路隧道支护与围岩作用关系研究[D];北京交通大学;2010年
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1 高成雷;浅埋暗挖洞桩法应用理论研究[D];西南交通大学;2002年
2 甘百先;地铁车站盖挖顺作法施工技术研究[D];西南交通大学;2003年
3 夏瑞萌;承载土体中隧道开挖引起的塑性区与塌落拱范围的理论与数值分析[D];北京交通大学;2008年
4 向俊宇;大跨度隧道监控量测及动态反馈信息化施工技术研究[D];中南大学;2008年
5 严竞雄;千枚岩隧道岩性及施工期结构受力变形机理研究[D];北京交通大学;2009年
6 张学钢;白炭坞软岩公路隧道施工技术研究[D];长安大学;2008年
7 吴涛;客运专线隧道线下工程变形监测信息管理及预测系统研究[D];中南大学;2009年
8 李权;软岩大变形公路隧道变形规律及控制技术研究[D];西南交通大学;2012年
【二级引证文献】
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1 汪平;;论述我国煤炭开采技术现状及展望[J];低碳世界;2014年01期
2 易鹏;许建述;;导流洞工程地下洞室挂设钢筋网喷射混凝土方案设计[J];内蒙古水利;2010年05期
3 宗义江;韩立军;郜建明;;极破碎软岩巷道失稳机理与动态迭加耦合支护技术研究[J];采矿与安全工程学报;2013年03期
4 李剑;李猛;王志平;王东升;耿佃凯;;联合布置采区底板巷道合理布置深度研究[J];煤;2013年06期
5 许铭;;逆作法中的劲性顺作结构转换体系施工[J];建筑施工;2013年07期
6 杨小朋;谢小平;刘晓宁;;半煤岩软底巷道底鼓综合治理技术[J];煤矿安全;2013年11期
7 林安宁;;水平旋喷超前预加固新技术在处理隧道坍塌方中的应用[J];兰州交通大学学报;2014年01期
8 明建;单强;严荣富;;自然崩落法采场软破围岩巷道支护技术研究[J];采矿与安全工程学报;2014年01期
9 陈亮;许建述;;某导流洞工程地下洞室开挖锚喷支护施工工艺探讨[J];水利科技与经济;2011年12期
10 许占良;;板岩地层超大断面隧道塌方处理对策[J];铁道标准设计;2013年03期
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1 靖洪文;苏海健;孟波;;新上海一号煤矿副井马头门合理支护技术研究[A];中国煤炭学会成立五十周年系列文集2012年全国矿山建设学术会议专刊(下)[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 卫进;深部回采巷道耦合支护机理及其应用研究[D];太原理工大学;2012年
2 李冲;软岩巷道让压壳—网壳耦合支护机理与技术研究[D];中国矿业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐辉湘;散体围岩浅埋隧道的开挖与支护技术研究[D];长沙理工大学;2011年
2 乔卖青;大相岭隧道断层破碎带大变形预测及控制技术研究[D];西南交通大学;2012年
3 周军伟;强构造应力环境巷道围岩变形机理与控制技术研究[D];安徽理工大学;2012年
4 田勇;大断面软岩煤巷的支护与分析[D];内蒙古科技大学;2012年
5 赵志云;地下煤矿软岩巷道注浆支护技术研究[D];内蒙古科技大学;2012年
6 罗克龙;拱架安装机械手运动学、动力学研究[D];西南交通大学;2013年
7 王洪昌;双层初期支护在大变形隧道中的应用技术研究[D];西南交通大学;2013年
8 史鹏;软岩隧道施工期洞周位移控制基准研究[D];西南交通大学;2013年
9 李升冉;隧道近接施工对既有桥桩稳定性的影响及施工方案优化[D];长沙理工大学;2013年
10 李至悦;散体围岩力学参数位移反分析优化研究[D];长沙理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何满潮,景海河,孙晓明;软岩工程地质力学研究进展[J];工程地质学报;2000年01期
2 陈祥福;;地下冷库温度场和温度应力计算[J];工程力学;1985年04期
3 任治章;;关于井筒巷道围岩应力分析计算模型合理尺寸的探讨[J];工程力学;1987年03期
4 王永岩;;地下工程围岩压力计算的反算法[J];工程力学;1991年01期
5 殷有泉;岩体介质渐进破坏的弹塑性本构关系[J];固体力学学报;1981年01期
6 祝恩淳,沈世钊;薄壳结构几何非线性全过程分析[J];哈尔滨建筑大学学报;1995年05期
7 祝恩淳,沈世钊;钢纤维混凝土圆柱壳稳定性能的试验研究[J];哈尔滨建筑大学学报;1996年01期
8 祝恩淳,沈世钊;混凝土薄壳结构一般非线性分析[J];哈尔滨建筑大学学报;1997年02期
9 董方庭;巷道围岩(软岩)的岩石分类问题[J];建井技术;1985年03期
10 董方庭;软岩巷道支护基础理论的研究[J];建井技术;1991年Z1期
【相似文献】
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1 龚友根;贺玲凤;;含有初始凹陷圆柱壳的稳定承载能力的研究[J];机电工程技术;2009年03期
2 庞建勇,刘松玉;公路软岩隧道半刚性网壳锚喷衬砌新技术研究[J];公路交通科技;2004年06期
3 李小青;周伟;;考虑桩土接触特性的复合地基承载机理的数值分析研究[J];岩土工程学报;2006年04期
4 左良栋;周世良;;山区河流岸坡稳定性离心模型试验有关问题探讨[J];港工技术;2009年06期
5 张文荣;张荫;姚谦峰;;上部结构-桩筏基础-地基相互作用有限元分析[J];西安工业大学学报;2007年02期
6 肖勇;;基于Plaxis 2D的双排支护桩基坑支护性状分析[J];山西建筑;2009年32期
7 陆建忠;郭正兴;董年才;朱张峰;;全预制装配整体式剪力墙结构抗震性能研究[J];施工技术;2011年11期
8 汪波;吴德兴;;弁山隧道不同加固方案下的力学行为研究[J];铁道建筑;2007年01期
9 倪彬;徐国元;;软岩隧道围岩变形分析及处理[J];山西建筑;2007年01期
10 李卫青;孙炳楠;米旭峰;;半刚性T形件梁柱连接的滞回性能[J];中国矿业大学学报;2010年03期
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1 龚友根;贺玲凤;;几何缺陷对圆柱壳稳定承载能力的影响[A];第十二届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2009年
2 陈忠辉;李立;张勇;谢和平;;重力坝与坝基系统破坏过程的数值分析[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年
3 范薇;李小青;邓海龙;;考虑桩土界面接触作用的复合地基沉降变形的数值分析研究[A];第二届全国岩土与工程学术大会论文集(下册)[C];2006年
4 张秀凤;金一丞;尹勇;洪碧光;;航海模拟器在港口工程设计中应用[A];中国航海学会——2004年度学术交流会优秀论文集[C];2004年
5 姚保学;陈晓文;沈兆武;;火药推进剂装药缓冲材料性能测试评估研究[A];第三届全国爆炸力学实验技术交流会论文集[C];2004年
6 付长亮;佟春芳;王曼柳;高宇欣;龙勉;;整合素-ICAM-1相互作用的二维反应动力学研究[A];第九届全国生物力学学术会议论文汇编[C];2009年
7 李正强;王雪丽;吴雷;;一种新的阳离子水溶性卟啉与DNA之间相互作用的研究[A];第十次中国生物物理学术大会论文摘要集[C];2006年
8 李青云;熊官卿;宋建平;;花岗岩风化砂作为坝料的长期稳定性试验研究[A];第二届全国岩土与工程学术大会论文集(上册)[C];2006年
9 胡新根;陈帆;方盈盈;朱玉清;余生;;DMSO与小牛胸腺DNA相互作用的DSC研究[A];第五届全国化学生物学学术会议论文摘要集[C];2007年
10 张继生;尹会永;李守春;;章丘市东风煤矿地质构造特征研究[A];中国煤炭学会矿井地质专业委员会2007年学术论坛论文集[C];2007年
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1 郑伟 记者 刘颖;做足环境功夫引来众多项目[N];天津日报;2007年
2 记者 袁超群;全省高速路货车计重收费[N];西安日报;2006年
3 汪汀;多措并举提高城市承载力[N];中国建设报;2008年
4 通讯员 杨赛凤;黄梅城区不断增强综合承载能力[N];黄冈日报;2010年
5 记者 赵彦明 通讯员 颜志飞 凌旭昌;宾阳特色工业着眼可持续发展[N];广西日报;2006年
6 宋爱东;河北铁通“软硬兼施”构建优质网络[N];人民邮电;2006年
7 本报记者  牛建宏;要重视提高城市公共服务承载力[N];中国建设报;2006年
8 本报记者 张西平;首府在“拉开”“拓展”中“长高长大”[N];呼和浩特日报(汉);2007年
9 本报记者 李娟娟;着力提高城市承载能力[N];渭南日报;2008年
10 本报记者 董馨;城建项目提升城市承载能力[N];长春日报;2009年
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1 庞建勇;软弱围岩隧道新型半刚性网壳衬砌结构研究及应用[D];东南大学;2006年
2 唐乾;光谱法研究血红素类蛋白与配体的相互作用[D];大连理工大学;2012年
3 李兆磊;物流枢纽系统演化与承载能力理论研究[D];长安大学;2013年
4 胡庆红;大直径扩底桩试验研究与数值分析[D];浙江大学;2007年
5 陈艳;光晶格中玻色爱因斯坦凝聚体动力学特性的研究[D];兰州大学;2011年
6 宾艳南;神经传导介质小分子与Aβ的相互作用研究[D];中南大学;2013年
7 尚永辉;主—客体分子间相互作用的光电分析及人工神经网络预估研究[D];西北大学;2011年
8 程飞雄;系统药物设计方法发展及应用研究[D];华东理工大学;2013年
9 余南阳;高速铁路隧道压力波数值模拟和模型试验研究[D];西南交通大学;2004年
10 尹相国;一维相互作用量子气体的基态和热力学性质[D];山西大学;2009年
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1 唐纯勇;基于正交试验设计的浅埋偏压隧道有限元分析[D];长安大学;2006年
2 张金焕;汽车离合器分离轴承模拟试验技术的研究[D];合肥工业大学;2004年
3 张伟;钢轨滚动接触疲劳试验研究[D];西南交通大学;2005年
4 王国莹;变行程风力提水机研究[D];内蒙古工业大学;2007年
5 郭琦;钢筋混凝土梁承载能力的动力试验法预测研究[D];长安大学;2001年
6 丁涛;变压器经济运行控制系统开发[D];郑州大学;2004年
7 丛航;瓜环的主客体化学研究[D];华东师范大学;2005年
8 徐杰年;短肢剪力墙结构体系弹塑性静力仿真分析[D];西安建筑科技大学;2005年
9 许超彬;强非局域空间光孤子及其相互作用的研究[D];华南师范大学;2005年
10 宋全香;城市水资源承载能力及优化配置研究[D];郑州大学;2005年
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