CN113505954A - 基于几何和性能相似度的钢结构建筑群安全评估方法 - Google Patents

基于几何和性能相似度的钢结构建筑群安全评估方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于几何和性能相似度的钢结构建筑群安全评估方法，包括步骤，S1：调查建筑群内建筑的以下描述性指标X1～X13；S2：根据建筑使用用途和结构体系两项描述性指标对建筑群内建筑进行初步分类；S3：在初步分类后的各个类别中挑选典型建筑进行结构安全详细评估或鉴定，得到建筑物评价等级；S4：将已进行结构安全详细评估或鉴定的建筑作为已知建筑，与未知建筑进行相似度比较，获得相似度比较的分级和归一化分值；S5：计算已知建筑和未知建筑的皮尔森相关系数；S6：对未知建筑进行安全评价，若相似度大于90％，则认为其与已知建筑安全情况相似，参考已知建筑的安全评价等级作为所述未知建筑的安全评价等级。

Description

基于几何和性能相似度的钢结构建筑群安全评估方法
技术领域
本发明涉及一种基于几何和性能相似度的钢结构建筑群安全评估方法。
背景技术
我国对新建房屋有完善的质量监管体系，可确保经验收合格的房屋有安全保障。但对既有房屋在使用期的安全状况，无论是业主或相关机构都缺少数据，没有为房屋定期“体检”意识。
上世纪80～90年代建造的房屋现已达到设计使用年限的中期，由于房屋的正常老化和管理维护的不到位，房屋安全系数在逐年降低，房屋安全风险也随时间慢慢累积。由于长期精细化监测评估和管理的缺失，使得大量城乡建筑安全问题持续发酵。过去30年的快速增量式发展使我们“重规划建设、轻使用管理”，而城乡的发展环境时刻变动，规划建设无法一劳永逸，现有的城乡问题积重难返，忽视管理闭环的城乡发展方式难以为继。
传统的结构安全评估方法主要采用经验法和鉴定法，经验法适用于大量老旧房屋安全排查和检查，依靠现场检测人员专业技术经验对房屋安全进行评估，评估结果与现场检查人员的工作经验和检查时间有较大联系，属于定性的安全评估方法。鉴定法则是根据有关房屋检测鉴定规范和规程，采用专业的仪器设备对房屋进行全面的检测鉴定，同时建立详细的力学模型分析房屋的可靠性，最后根据现场检测和分析计算结果，给出房屋的准确安全鉴定评级。鉴定法属于定量的检查方法，可以分析出房屋哪些位置薄弱，在特定荷载下可能出现哪些损伤。但是，检测鉴定时间较长，需要现场对房屋进行详细的检测，依据检测数据进行细致的计算分析，才能得出结果，其过程较为冗余，耗费时间较长，鉴定法不适用于大量建筑群的安全评估。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于几何和性能相似度的钢结构建筑群安全评估方法，可以快速对海量城市房屋进行安全评估，形成不同建筑群房屋安全整体印象，达到完善既有建筑的质量监管体系，加快城镇老旧小区改造，推动智慧城市标准体系和评价指标体系建设。
基于相似度法的砌体结构建筑群安全评估方法，是指以若干已详细评估或鉴定的建筑物特征指标为统一尺度，运用模糊综合评判原理，以尽量少的相对指标为客观尺度对大量未评估的建筑进行评价，从而得到未评估建筑在各个指标上与已评估建筑的相似程度，最终得出未知建筑的安全评估结论。常用的相似度的计算方法有欧几里得距离、皮尔森相关系数、余弦相似度等。为容易理解各个相似度指标之间的相互关系，本发明选用反应了两个变量之间的线性相关程度皮尔森相关系数来计算不同建筑物之间的相似度。同时，在提取建筑物相似度指标时，综合考虑了建筑物相似度指标与权重，从而形成完整的建筑群评价体系。
为实现上述目的，本发明采用以下方案：
S1：调查建筑群内建筑的以下描述性指标
年代，记为X1，10年为一个阶段，
使用用途，记为X2，包括居住建筑、公共建筑、工业建筑、农业建筑，
高宽比，记为X3，即建筑高度与最小宽度之比，
地上层数，记为X4，即主结构层数，
结构体系，记为X5，包括框架结构、框架中心支撑结构、框架偏心支撑结构、筒体结构、巨型框架结构、单厂结构、排架结构，
结构长宽比，记为X6，即建筑投影长度与建筑投影宽度之比，
结构宽度，记为X7，即建筑投影宽度，
结构跨距，记为X8，即结构主要竖向构造之间距离，
构件锈蚀比例，记为X9，即中度锈蚀构件在总检测构件中占比，
框架柱变形程度，记为X10，即框架柱中最大变形，
节点连接情况，记为X11，包括外观质量、损伤、松动情况，
整体倾斜度，记为X12，
裂缝情况，记为X13，包括无裂缝、轻微裂缝和较严重裂缝。
S2：根据建筑使用用途和结构体系两项描述性指标对建筑群内建筑进行初步分类；
S3：在初步分类后的各个类别中挑选典型建筑进行结构安全详细评估或鉴定，得到建筑物评价等级；
S4：将已进行结构安全详细评估或鉴定的建筑作为已知建筑，与未知建筑进行相似度比较，获得相似度比较的分级和归一化分值；
S5：计算已知建筑和未知建筑的皮尔森相关系数；
S6：对未知建筑进行安全评价，若相似度大于90％，则认为其与已知建筑安全情况相似，参考已知建筑的安全评价等级作为所述未知建筑的安全评价等级。
本发明还具有以下优选设计：
本发明所述安全评估方法以三个层级进行层次分析，第一层级为建筑相似度，对应的第二层级分别为几何相似和性能相似，第二层级的几何相似对应第三层级的描述性指标：年代X1、使用用途X2、高宽比X3、地上层数X4、结构长宽比 X6、结构宽度X7、结构跨距X8、第二层级的性能相似对应第三层次的描述性指标：年代X1、使用用途X2、结构体系X5、构件锈蚀比例X9、框架柱变形程度 X10、节点连接情况X11、整体倾斜度X12、裂缝情况X13。
出于安全目的评估，第二层级中几何相似度的权重取1/3，性能相似度的权重取2/3。
本发明采用一致矩阵法将相似度指标对建筑的影响度两两比较，采用相对尺度，以尽可能减少性质不同因素相互比较的困难，以提高准确度，通过判断矩阵获得相似度指标的最终权重。
当采集到的指标较少时，若这一部分指标的评分相似，则容易计算出两个建筑工程相似，但实际上这两个建筑工程可能并不相同，这是由于得到的评分指标过少所致。评价两建筑的相似度时，若建筑u和建筑v之间的共有评分指标个数 Nuv小于评分个数阈值w，则建筑u和建筑v之间共有评分指标的最小权重为
Figure RE-GDA0003211263400000031
其中Nuv表示建筑u和建筑v的共有评分指标个数，w是共有评分个数阈值。
皮尔森相关系数计算方法如下，
设已知建筑向量A＝(A1,A2,…,An)，未知建筑向量B＝(B1,B2,…,Bn)，皮尔森相关系数为：
Figure RE-GDA0003211263400000032
其中Ai，Bi为向量A和向量B的各分量，代表描述建筑物相似的各个参数指标和权重，Ai＝ωi×ai，Bi＝ωi×bi其中ωi表示指标权重，ai、bi表示已知建筑A和未知建筑B的相似度评分，
Figure RE-GDA0003211263400000041
和
Figure RE-GDA0003211263400000042
分别Ai和Bi的均值。
当已知建筑A和未知建筑B的任意一项指标相差过大时，两建筑已完全失去可比性，但采用以上的相似度计算方法的结果可能是相似度较高。故本发明引入指标相似特征值Sim2，当已知建筑A与未知建筑B的任意一个指标相差值大于设定的阈值时，Sim2＝0，否则Sim2＝1，皮尔森相关系数Sim＝a*Sim1+(1-a)*Sim2，其中参数a为经验参数，
Figure RE-GDA0003211263400000043
A通过多次试验方法获得，最优取值为0.89。
与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：
(1)本发明首次提出了基于几何和性能相似度的钢结构建筑群安全评估方法。
(2)本发明首先给出了钢结构建筑相似度的13个影响指标、3个层次分级和归一化指标权重，基于权重调节和指标特征值调节钢结构建筑相似度计算结果，建筑相似度的第二层级为几何相似和性能相似，并给出建筑相似度中几何相似的权重为1/3，性能相似的权重为2/3。
(3)对于某一建筑群，本发明将大量减少现场需要检测鉴定或详细评估的建筑物的数量，尤其是对于同一时期建造的同一类型建筑群，可减少需要鉴定的建筑物90％以上，从而快速对海量城市房屋进行安全评估，形成不同建筑群房屋安全整体印象，达到完善既有建筑的质量监管体系，加快城镇老旧小区改造，推动智慧城市标准体系和评价指标体系建设。
附图说明
图1是本发明一种基于几何和性能相似度的钢结构建筑群安全评估方法的流程示意图；
图2是本发明一种基于几何和性能相似度的钢结构建筑群安全评估方法的建筑相似度指标层级关系图；
图3是融合权重调节和指标特征性的相似度计算方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图1至图3和实施例，详细说明本发明的技术方案，以便本领域普通技术人员更好地理解和实施本发明的技术方案。
一种基于几何和性能相似度的钢结构建筑群安全评估方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1：调查建筑群内建筑的以下描述性指标
年代，记为X1，10年为一个阶段，
使用用途，记为X2，包括居住建筑、公共建筑、工业建筑、农业建筑，
其中，居住建筑可进一步细分为住宅、宿舍和公寓等，工业建筑可进一步细分为工业厂房，仓储房等，
高宽比，记为X3，即建筑高度与最小宽度之比，
地上层数，记为X4，即主结构层数，
结构体系，记为X5，包括框架结构、框架中心支撑结构、框架偏心支撑结构、筒体结构、巨型框架结构、单厂结构、排架结构，
结构长宽比，记为X6，即建筑投影长度与建筑投影宽度之比，
结构宽度，记为X7，即建筑投影宽度，
结构跨距，记为X8，即结构主要竖向构造之间距离，
构件锈蚀比例，记为X9，即中度锈蚀构件在总检测构件中占比，
框架柱变形程度，记为X10，即框架柱中最大变形，
节点连接情况，记为X11，包括外观质量、损伤、松动情况，
整体倾斜度，记为X12，
裂缝情况，记为X13，包括无裂缝、轻微裂缝和较严重裂缝。
S2：根据建筑使用用途和结构体系两项描述性指标对建筑群内建筑进行初步分类；
S3：在初步分类后的各个类别中挑选典型建筑进行结构安全详细评估或鉴定，得到建筑物评价等级；
S4：将已进行结构安全详细评估或鉴定的建筑作为已知建筑，与未知建筑进行相似度比较，获得相似度比较的分级和归一化分值，
具体过程如下：
指标权重的计算方法采用层次分析法，根据钢结构安全的不同影响因素及相应的重要等级，将指标分为不同层次，形成一个多层次的安全评估体系。
以描述性指标X1-X13作为评价建筑的相似度指标，确定建筑相似度指标的层次关系，如图2所示，分为三个层级，第一层级为建筑相似度，对应的第二层级分别为几何相似和性能相似，第二层级的几何相似对应第三层级的描述性指标：年代X1、使用用途X2、高宽比X3、地上层数X4、结构长宽比X6、结构宽度 X7、结构跨距X8、第二层级的性能相似对应第三层次的描述性指标：年代X1、使用用途X2、结构体系X5、构件锈蚀比例X9、框架柱变形程度X10、节点连接情况X11、整体倾斜度X12、裂缝情况X13。
确定相似度指标的权重
本发明主要目的为建筑群安全的评估，综合考虑建筑外形和安全指标，最终几何相似权重取1/3，建筑性能相似取2/3。
X1-X13的13个指标通过专家问卷调查、不同类型结构分析以及层次分析法，最终确认建筑13个基本指标的权重和分值，
层次分析法中构造判断矩阵的方法是一致矩阵法，即不把所有因素放在一起比较，而是两两相互比较。采用相对尺度，以尽可能减少性质不同因素相互比较的困难，以提高准确度。本发明用Cij表示构件i和构件j对建筑结构的影响之比，按表1中标度方法形成判断矩阵C＝(Cij)。
表1判断矩阵Cij的标度含义
Figure RE-GDA0003211263400000061
判断矩阵C的最大特征值对应的特征向量即为权重向量，计为W。
对应于判断矩阵最大特征根λmax的特征向量，经归一化(使向量中各元素之和为1)后记为W，(W＝(w1，w2，…，wn)T)，W的元素为同一层次元素对于上一层因素某因素相对重要性的排序权值，这一过程称为层次单排序。
通过专家调查法获得几何相似的各指标权重系数以及性能相似的各指标权重系数，将几何相似权重乘以1/3加上性能相似权重乘以2/3后，即可得到最终建筑相似度权重，见表2。
表2建筑相似度各个指标权重及分值
Figure RE-GDA0003211263400000071
通过专家问卷调查以及不同类型结构分析获得下表3中相似度指标评分分级情况和归一化分值作为已知建筑和未知建筑相似度指标评分的依据；
表3相似度指标评分分级情况和归一化分值
Figure RE-GDA0003211263400000072
Figure RE-GDA0003211263400000081
上表中的年代差A1等于未知建筑物的建筑年代减去已有建筑物的建筑年代；高宽比A3、地上层数A4、长宽比A6均为未知建筑物的参数减去已有建筑物的参数，结构宽度A7、结构跨距A8、构件锈蚀比例A9、整体倾斜度A12均等于(未知建筑物的参数减去已有建筑物的参数)/已有建筑物的高度。
S5：计算已知建筑和未知建筑的皮尔森相关系数；
皮尔森相关系数计算方法如下：设向量A(已知建筑)＝(A1,A2,…,An)，B(未知建筑)＝(B1,B2,…,Bn)，那么皮尔森相关系数为：
Figure RE-GDA0003211263400000082
其中Ai，Bi为向量A和向量B的各分量，在本发明中代表描述建筑物相似的各个参数指标和权重。Ai＝ωi×ai,Bi＝ωi×bi其中ωi表示指标权重，ai、bi表示建筑A和建筑B的相似度评分。
Figure RE-GDA0003211263400000083
和
Figure RE-GDA0003211263400000084
分别Ai和Bi的均值。
改进相似度计算：
当采集到的指标较少时，若这一部分指标的评分相似，则容易计算出两个建筑工程相似，但实际上这两个建筑工程可能并不相同，这是由于得到的评分指标过少所致。评价两建筑的相似度时，若建筑u和建筑v之间的共有评分指标个数 Nuv小于评分个数阈值w，则建筑u和建筑v之间共有评分指标的最小权重为
Figure RE-GDA0003211263400000085
其中Nuv表示建筑u和建筑v的共有评分指标个数，w是共有评分个数阈值。
皮尔森相关系数计算方法如下，
设已知建筑向量A＝(A1,A2,…,An)，未知建筑向量B＝(B1,B2,…,Bn)，皮尔森相关系数为：
Figure RE-GDA0003211263400000091
其中Ai，Bi为向量A和向量B的各分量，代表描述建筑物相似的各个参数指标和权重，Ai＝ωi×ai，Bi＝ωi×bi其中ωi表示指标权重，ai、bi表示已知建筑A和未知建筑B的相似度评分，
Figure RE-GDA0003211263400000092
和
Figure RE-GDA0003211263400000093
分别Ai和Bi的均值。
当已知建筑A和未知建筑B的任意一项指标相差过大时，两建筑已完全失去可比性，但采用以上的相似度计算方法的结果可能是相似度较高，例如两工程仅地上层数X4相差较大，人工判别为不相似，但是在相似性计算中地上层数X4所占固定权重较小，最终两工程仍计算出较高相似度。故本发明引入指标相似特征值Sim2，当已知建筑A与未知建筑B的任意一个指标相差值大于设定的阈值时， Sim2＝0，否则Sim2＝1，融合权重调节和指标特征性的相似度计算方法流程如图3，最终的皮尔森相关系数Sim＝a*Sim1+(1-a)*Sim2，其中参数a为经验参数，
Figure RE-GDA0003211263400000094
Figure RE-GDA0003211263400000095
A通过多次试验方法获得，最优取值为0.89。
S6：对未知建筑进行安全评价，若相似度大于90％，则认为其与已知建筑安全情况相似，参考已知建筑的安全评价等级作为所述未知建筑的安全评价等级。若相似度小于90％，则认为其与已知建筑不相似，无法参考已知建筑的安全性等级。
以下工程实例可以验证本发明的方法，
工程实例1
以某建筑群进行可靠性鉴定的7#、10#砌体结构房屋作为示例。其中7#，10# 建筑由于上部承重结构承载力不满足要求，可靠性均评为Ⅳ级。将7#房屋作为已知建筑，10#房屋作为未知建筑，根据表3进行相似度指标评分，评分结果如下表4所示。
表4建筑相似度计算案例1
Figure RE-GDA0003211263400000096
Figure RE-GDA0003211263400000101
通过相似度计算，发现6#和3#建筑的相似度大于90％，可认为是相似建筑，具有相似的安全性，鉴定结果显示6#和3#可靠性等级均为Ⅲ级，验证了相似度的结论。
工程实施例2
某建筑群中有A和B栋钢结构，其中两栋钢结构采集到的指标结果如下表，在4个指标数据不明的情况下，即A栋B栋外形尺寸不明的情况下结构相似度 Sim1仍高达0.925，基本可以判定为相似结构，明显不合理的。通过设定w为 11，当结构采集到的指标数量少于11时Wuv＝9/11＝0.81。
Figure RE-GDA0003211263400000102
Figure RE-GDA0003211263400000111
即验证了通过引入指标相似特征值Sim2，可避免单一指标相差过大时，计算结果仍是相似度较高的情况。
上述实施例仅是本发明较优实施例，但并不能作为对发明的限制，任何基于本发明构思基础上作出的变型和改进，均应落入到本发明保护范围之内，具体保护范围以权利要求书记载为准。

Claims (8)

1.一种基于几何和性能相似度的钢结构建筑群安全评估方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1：调查建筑群内建筑的以下描述性指标
年代，记为X1，10年为一个阶段，
使用用途，记为X2，包括居住建筑、公共建筑、工业建筑、农业建筑，
高宽比，记为X3，即建筑高度与最小宽度之比，
地上层数，记为X4，即主结构层数，
结构体系，记为X5，包括框架结构、框架中心支撑结构、框架偏心支撑结构、筒体结构、巨型框架结构、单厂结构、排架结构，
结构长宽比，记为X6，即建筑投影长度与建筑投影宽度之比，
结构宽度，记为X7，即建筑投影宽度，
结构跨距，记为X8，即结构主要竖向构造之间距离，
构件锈蚀比例，记为X9，即中度锈蚀构件在总检测构件中占比，
框架柱变形程度，记为X10，即框架柱中最大变形，
节点连接情况，记为X11，包括外观质量、损伤、松动情况，
整体倾斜度，记为X12，
裂缝情况，记为X13，包括无裂缝、轻微裂缝和较严重裂缝。
S2：根据建筑使用用途和结构体系两项描述性指标对建筑群内建筑进行初步分类；
S3：在初步分类后的各个类别中挑选典型建筑进行结构安全详细评估或鉴定，得到建筑物评价等级；
S4：将已进行结构安全详细评估或鉴定的建筑作为已知建筑，与未知建筑进行相似度比较，获得相似度比较的分级和归一化分值；
S5：计算已知建筑和未知建筑的皮尔森相关系数；
S6：对未知建筑进行安全评价，若相似度大于90％，则认为其与已知建筑安全情况相似，参考已知建筑的安全评价等级作为所述未知建筑的安全评价等级。
2.根据权利要求1所述基于几何和性能相似度的钢结构建筑群安全评估方法，其特征在于：所述安全评估方法以三个层级进行层次分析，第一层级为建筑相似度，对应的第二层级分别为几何相似和性能相似，第二层级的几何相似对应第三层级的描述性指标：年代X1、使用用途X2、高宽比X3、地上层数X4、结构长宽比X6、结构宽度X7、结构跨距X8、第二层级的性能相似对应第三层次的描述性指标：年代X1、使用用途X2、结构体系X5、构件锈蚀比例X9、框架柱变形程度X10、节点连接情况X11、整体倾斜度X12、裂缝情况X13。
3.根据权利要求2所述基于几何和性能相似度的钢结构建筑群安全评估方法，其特征在于：第二层级中几何相似度的权重取1/3，性能相似度的权重取2/3。
4.根据权利要求3所述基于几何和性能相似度的钢结构建筑群安全评估方法，其特征在于：采用一致矩阵法将相似度指标对建筑的影响度两两比较，通过判断矩阵获得相似度指标的最终权重。
5.根据权利要求4所述基于几何和性能相似度的钢结构建筑群安全评估方法，其特征在于：评价两建筑的相似度时，若建筑u和建筑v之间的共有评分指标个数Nuv小于评分个数阈值w，则建筑u和建筑v之间共有评分指标的最小权重为
Figure FDA0003007680480000021
其中Nuv表示建筑u和建筑v的共有评分指标个数，w是共有评分个数阈值。
6.根据权利要求5所述基于几何和性能相似度的钢结构建筑群安全评估方法，其特征在于：皮尔森相关系数计算方法如下，
设已知建筑向量A＝(A1，A2，…，An)，未知建筑向量B＝(B1，B2，…，Bn)，皮尔森相关系数为：
Figure FDA0003007680480000022
其中Ai，Bi为向量A和向量B的各分量，代表描述建筑物相似的各个参数指标和权重，Ai＝ωi×ai，Bi＝ωi×bi其中ωi表示指标权重，ai、bi表示已知建筑A和未知建筑B的相似度评分，
Figure FDA0003007680480000023
和
Figure FDA0003007680480000024
分别Ai和Bi的均值。
7.根据权利要求6所述基于几何和性能相似度的钢结构建筑群安全评估方法，其特征在于：引入指标相似特征值Sim2，当已知建筑A与未知建筑B的任意一个指标相差值大于设定的阈值时，Sim2＝0，否则Sim2＝1，皮尔森相关系数Sim＝a*Sim1+(1-a)*Sim2，其中参数a为经验参数，
Figure FDA0003007680480000031
Figure FDA0003007680480000032
8.根据权利要求7所述基于几何和性能相似度的钢结构建筑群安全评估方法，其特征在于：a取值为0.89。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114021948A (zh) * 2021-11-02 2022-02-08 安徽省招标集团股份有限公司 一种基于建筑相似性造价评估方法和装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106096838A (zh) * 2016-06-14 2016-11-09 广州市恒迅技防系统有限公司 基于模糊综合评价模型的建筑火灾安全评估方法及系统
CN108053121A (zh) * 2017-12-18 2018-05-18 广东广业开元科技有限公司 一种基于ahp的建筑消防安全大数据健康度评估方法
CN108520350A (zh) * 2018-04-04 2018-09-11 上海隧道工程有限公司 超大直径盾构连续穿越建筑的风险评估方法
CN110889588A (zh) * 2019-10-21 2020-03-17 铜陵学院 利用因子判断矩阵进行盾构隧道施工临近建筑物风险等级的评估方法
US20200311319A1 (en) * 2019-03-28 2020-10-01 China Waterborne Transport Research Institute Method for evaluating ecological environmental impact of channel project and countermeasures thereof based on mechanism analysis

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106096838A (zh) * 2016-06-14 2016-11-09 广州市恒迅技防系统有限公司 基于模糊综合评价模型的建筑火灾安全评估方法及系统
CN108053121A (zh) * 2017-12-18 2018-05-18 广东广业开元科技有限公司 一种基于ahp的建筑消防安全大数据健康度评估方法
CN108520350A (zh) * 2018-04-04 2018-09-11 上海隧道工程有限公司 超大直径盾构连续穿越建筑的风险评估方法
US20200311319A1 (en) * 2019-03-28 2020-10-01 China Waterborne Transport Research Institute Method for evaluating ecological environmental impact of channel project and countermeasures thereof based on mechanism analysis
CN110889588A (zh) * 2019-10-21 2020-03-17 铜陵学院 利用因子判断矩阵进行盾构隧道施工临近建筑物风险等级的评估方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114021948A (zh) * 2021-11-02 2022-02-08 安徽省招标集团股份有限公司 一种基于建筑相似性造价评估方法和装置

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