课程文献中心 更多>>

关键词： 大直径钢筋   高强钢筋   预制混凝土梁   有限元分析   抗弯承载力  

摘要： 目前装配式预制混凝土构件仍以配置普通直径钢筋居多,小直径、低强度的钢筋使得预制构件在现场拼接时出现钢筋套筒过多且间距过密的情况,加大混凝土的振捣难度,无法保证预制混凝土构件的浇筑和装配质量以及施工效率。用大直径、高强钢筋来代替传统小直径钢筋,可以有效解决上述问题。由此本文提出一种大直径高强钢筋预制混凝土框架梁,研究其在单调荷载作用下的静力性能,为大直径高强钢筋在装配式混凝土结构中的应用提供参考,主要内容有: 建立了四个大直径高强钢筋预制混凝土框架梁的有限元模型,其中两个配置了40mm和32mm的HRB500级钢筋,另外两个配置了32mm和25mm的HRB500级钢筋,用6根12mm的钢筋作为构造钢筋对框架梁进行加固。通过分析计算选取了合适的材料本构,即混凝土损伤塑性模型和钢筋双折线模型,对大直径高强钢筋预制混凝土框架梁进行静力性能模拟。模拟得到的框架梁破坏形态和前期试验结果一致,荷载-位移曲线和开裂荷载大小也与试验结果基本吻合,说明大直径高强钢筋预制混凝土框架梁模型的正确性,为进一步参数分析提供依据。 对大直径高强钢筋预制混凝土框架梁进行工况设计,得到了受力钢筋直径、受力钢筋强度等级、混凝土强度等级、箍筋间距、梁截面尺寸对其力学性能的影响规律,分析了其受力机理和破坏模式。结果表明:增大受力钢筋的直径会增大混凝土的塑性损伤,也可以显著得提高框架梁的承载能力;配置大直径钢筋和配置普通直径钢筋的框架梁承载力基本相同;增加受力钢筋的强度等级可以提高框架梁的承载能力,延缓框架梁的屈服;增大混凝土的强度等级会增大混凝土的塑性损伤,也会使框架梁的承载力有略微提高,但影响较小;增大箍筋间距会增大混凝土的损伤,且会使混凝土最大损伤的位置由框架梁固定端下翼缘处移动到框架梁中部下翼缘处,箍筋间距的增大会使框架梁的承载能力降低;减小梁截面尺寸,即增大配筋率,框架梁的承载能力有一定的降低,屈服荷载也有所减小。 大直径高强钢筋预制混凝土框架梁的开裂荷载小于现行规范值,在框架梁的保护层中配置钢筋网片(由6mm的HRB400钢筋组成,间距为100mm×100mm)后框架梁的开裂荷载明显提高,均大于现行规范值;说明在大直径高强钢筋预制混凝土框架梁的保护层中配置钢筋网片可以提高其开裂荷载,使开裂荷载满足现行规范。基于对大直径高强钢筋预制混凝土框架梁的参数分析,对现行规范中抗弯承载力计算公式进行了验算和修正,提出了适合大直径高强钢筋预制混凝土框架梁的抗弯承载力计算公式。

关键词： 瓜尔胶   水凝胶   功能性导电水凝胶   水溶性盐   柔性传感器  

摘要： 科学技术的不断发展促进了软体机器人的深入研究和探索,也带动了电子皮肤、可穿戴传感器等领域的发展。柔性电子设备需要具有高灵敏度、可拉伸性、适合任何复杂表面和自修复性的材料。目前,导电材料通常为金属无机材料、金属氧化物材料和纳米材料等,它们具有良好的导电性。然而,这些无机材料无法同时满足导电性和柔韧性,由于电子设备与皮肤或组织表面接触不当导致信号采集不可靠。而水凝胶是一种弹性固体,包含有聚合物网络和水分子。将导电填料掺杂到水凝胶中即可赋予水凝胶电子或离子导电性。与传统无机导电材料不同,导电水凝胶实现了导电材料与水凝胶特性的互补。基于优异的导电性能,水凝胶在很大程度上利用了柔韧性等优势,成为传统无机导电材料的替代品。为了适应不同的工作环境,导电水凝胶还具有更加优异的性能,如机械性能、自修复性能、耐极端环境性等,这可以进一步拓宽导电水凝胶的应用领域。在本论文中,选用水溶性良好的天然聚合物瓜尔胶和线型高分子聚合物聚丙烯酰胺为基体,根据其特性通过掺杂金属离子和相关物质赋予其导电能力和相应的功能,可以设计出满足应用需求的水凝胶传感器。当外部条件变化时,如温度变化或压力变化,导电水凝胶的电阻值会发生变化,以实现水凝胶对外部条件变化的响应。同时探究了以瓜尔胶基导电水凝胶为原料组装成柔性传感器和超级电容器在生物医学、人机交互和储能设备等领域的应用。 首先,在第二章中,选用瓜尔胶这一天然聚合物,通过对瓜尔胶的改性使其与线性高分子聚合物发生希夫碱反应形成动态网络,铁离子作为电解质,单宁酸作为附加功能填料制备了PAM/OGG/TA/Fe3+抗菌导电水凝胶,设计了一种水凝胶超快速制备的绿色工艺。通过SEM、EDS、FT-IR等表征方式探究了水凝胶的经典形貌、元素组成以及形成机理。然后进一步探究了铁离子和单宁酸含量对制备瓜尔胶基导电水凝胶的最优配比及条件,测试了最优配比下的导电水凝胶的相关性能（自愈合效率HE≈96%,30分钟）并组装成应变传感器（灵敏度系数GF=4.3,0～100%）,探索了其在人体运动监测等领域的应用。 其次,在第三章中,为了解决传统凝胶不抗冻并且容易脱水的问题,设计了一种溶剂置换策略制备了OGG/PAM/Li+-Gly有机水凝胶,锂离子作为电解质赋予水凝胶高度透明性并且交联速度可控,合成的有机水凝胶可以在-60℃的环境中工作而不被冻结,并且具有优异的保水能力（常温下放置7天保持自身重量的89%）。通过SEM、EDS、光学显微镜等表征方式表征了有机水凝胶形貌结构,此外,通过紫外-可见-近红外分光光度仪和FT-IR表征了凝胶的透明度和形成机理。然后进一步探究了所制备的OGG/PAM/Li+-Gly有机水凝胶的相关功能并展示了其在人体运动监测、电子屏幕和ECG检测等领域的应用。 最后,在第四章中,为了实现离子导电水凝胶的多功能性,使用共聚的工艺引入离子液体和聚合物单体,选取优化后的单体浓度配比制备了P（AM@VBIMBr）/OGG/Zn2+复合水凝胶。通过DSC表征了该复合水凝胶的抗冻性,制备的复合水凝胶集成了抗菌（对金黄色葡萄球菌抗菌率为59.8%）、抗冻（-33.2℃）、生物相容性良好和传感灵敏（灵敏度系数GF=5.53,0～50%）的功能,弥补了第二章和第三章中的缺陷。在应用方面,验证了复合水凝胶作为压敏传感器检测信号的可行性,还创新地将其与碳电极组装成超级电容器并通过恒流充放电和循环伏安测试来表征其电化学性能。此外,通过电路将单片机与复合水凝胶应变传感器连接,实现了人机交互和无线传输,为柔性可穿戴器件的发展方向提供了思路。

关键词： 睑板腺功能障碍   中药熏蒸   针刺   干眼   临床观察  

摘要： 目的:通过观察中药熏蒸联合针刺治疗睑板腺功能障碍型干眼的临床疗效,与单纯中药熏蒸治疗和单纯针刺治疗相比较,对比患者的临床疗效,为今后在临床上治疗睑板腺功能障碍型干眼提供可靠的治疗方案。 方法:实验共收集90例因睑板腺功能障碍型干眼在黑龙江中医药大学附属第一医院眼科就诊的患者,随机分为试验组、对照组1和对照组2,每组各30人(60只眼),试验组采用中药熏蒸联合针刺治疗,对照组1采用单纯中药熏蒸治疗,对照组2采用单纯针刺治疗,治疗周期为一个疗程(14天);统计各组治疗前后的OSDI评分、中医证候评分、结膜充血评分、BUT、SIT、FL及睑板腺功能评分变化,总结中药熏蒸联合针刺治疗睑板腺功能障碍型干眼的优势。 结果:1.基线资料分析:本次实验共纳入90例患者,其中男性47例,女性43例,治疗前各组患者的年龄、性别等基线资料相比较无显著性差异(P>0.05)。2.治疗前组间比较分析:治疗前各组OSDI评分、中医证候评分、结膜充血评分、BUT、SIT、FL及睑板腺功能评分无显著性差异(P>0.05)。3.治疗前后组内分析:经过一个疗程的治疗后,组内比较经Wilcoxon符号秩检验,治疗后三组患者的主观症状改善明显,各组主观症状评分在治疗前后相比具有显著性差异(P<0.05);三组患者临床症状改善明显,相应客观指标(结膜充血评分、BUT、SIT、FL、睑脂性状评分)在治疗前后差异性显著(P<0.05);但三组患者的睑板腺缺失在治疗前后相比不具有显著性差异(P>0.05),说明三组对睑板腺缺失症状未有良好疗效。4.治疗后组间比较:治疗后试验组OSDI评分、中医证候评分、结膜充血评分、FL、睑脂性状评分与对照组1及对照组2相比显著降低,差异均具统计学意义(p<0.05),BUT、SIT与对照组1及对照组2相比显著升高,差异均具统计学意义(p<0.05),表面试验组在治疗上述症状时疗效较对照组1及对照组2显著;治疗后三组患者在睑板腺缺失方面对比,差异均不具不具有显著性差异(P>0.05)。5.治疗后疗效分析:经过一个疗程(14天)的治疗后,经统计试验组总有效率为93.33%,对照组1总有效率为75%,对照组2总有效率为70%,治疗后试验组的有效率与对照组1和对照组2均有显著性差异(P<0.05),治疗后对照组1与对照组2的有效率对无显著性差异(P>0.05)。6.安全性分析:治疗过程中,两组患者在治疗过程中血常规、尿常规等一般检查无明显异常;心电图、肝肾功能检查均正常;无不良事件发生。 结论:1.中药熏蒸联合针刺治疗、中药熏蒸治疗、针刺治疗对睑板腺功能障碍型干眼患者的泪液分泌量、泪膜破裂时间、角膜荧光染色、结膜充血、睑板腺功能及OSDI评分、中医主观症状评分均有显著改善。2.中药熏蒸疗法联合针刺治疗的临床疗效优于单一中药熏蒸治疗或针刺治疗。

关键词： 角膜新生血管   角膜碱烧伤   血管生成   TAT-N24  

摘要： 背景:角膜碱烧伤(Corneal alkali burn,CAB)是临床上常见的严重眼外伤。CAB通常比其他类型的化学性损伤更为严重,即使及时治疗,很多情况下也会引发角膜新生血管(Corneal neovascularization,CRNV)的形成,甚至导致永久性失明。早期研究证明,P55PIK特异性抑制剂TAT-N24(Trans-acting activator transcription-N24)具有抑制角膜缝线引起的CRNV的作用,但它对碱烧伤引起的CRNV是否有保护作用及其作用机制尚不明确。 目的:探究局部应用P55PIK特异性抑制剂TAT-N24对碱烧伤诱导的角膜新生血管的治疗作用及其分子机制。 方法:本次研究将Sprague-Dawley大鼠40只,采用随机数字法将大鼠平均分为四组:对照组(10只)、模型组(10只)、0.1%TAT-N24治疗组(10只)及0.5%TAT-N24治疗组(10只)。对照组:角膜无任何处理;模型组:角膜经NaOH碱烧伤造模后当天及之后连续3天使用磷酸盐缓冲液(Phosphate buffer solution,PBS)局部点眼,每天4次,1次1滴;0.1%TAT-N24治疗组:角膜碱烧伤后当天及之后连续3天局部使用0.1%TAT-N24眼液点眼,每天4次,1次1滴;0.5%TAT-N24治疗组:角膜碱烧伤后当天及之后连续3天局部使用0.5%TAT-N24眼液点眼,每天4次,1次1滴。碱烧伤后第3天,对各组大鼠角膜临床表现进行观察,并拍摄图片。同时,采用苏木精伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色观察角膜组织的病理变化。通过实时荧光定量PCR(Real time quantitative PCR,RT-qPCR)技术检测角膜组织中相关因子哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(Mammalian target of rapamycin,mTOR)、缺氧诱导因子-1α(Hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)及血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)的 mRNA 表达水平。运用蛋白免疫印迹方法(Western blot,WB)检测角膜组织中mTOR、HIF-1α及VEGF因子的蛋白表达水平。 结果:1.各组大鼠角膜临床表现。对照组角膜透明,未见角膜新生血管。模型组可观察到碱烧伤处的角膜上皮大片缺损,基质层水肿隆起,角巩膜缘可见大量新生血管网。相较于模型组,0.1%TAT-N24治疗组及0.5%TAT-N24治疗组角膜水肿减轻,上皮缺损面积减少,角巩膜缘新生血管面积减少。通过CRNV分级和测量CRNV面积,发现0.1%及0.5%TAT-N24治疗组均较模型组降低,且0.5%TAT-N24治疗组的新生血管分级和面积较0.1%TAT-N24治疗组低。 2.组织病理学结果。对照组角膜基质细胞排列整齐,无新生血管及炎症细胞浸润。碱烧伤后第3天,模型组可见大量新生血管管腔及炎症细胞浸润;0.1%TAT-N24治疗组及0.5%TAT-N24治疗组可见少量角膜新生血管管腔及炎性细胞,均较模型组明显减少。 3.角膜新生血管生成相关因子mRNA表达水平。与模型组相比,0.1%及0.5%TAT-N24治疗组中角膜新生血管生成相关因子mTOR、HIF-1α、VEGF的mRNA表达水平均显著降低;且0.5%TAT-N24治疗组降低更显著。 4.角膜新生血管生成相关因子蛋白表达水平。与模型组相比,0.1%及0.5%TAT-N24治疗组中角膜新生血管生成相关因子mTOR、HIF-1α、VEGF的蛋白表达水平均显著降低;且0.5%TAT-N24治疗组降低更显著。 结论:P55PIK特异性抑制剂TAT-N24能抑制碱烧伤引起的角膜新生血管的形成,且下调mTOR、HIF-1α、VEGF因子的mRNA及蛋白的表达,其抗新生血管生成的作用机制可能与其抑制mTOR/HIF-1α/VEGF等相关通路有关。TAT-N24有望成为治疗角膜新生血管的潜在治疗药物。

关键词： 低强度红光   青少年   近视   干眼   泪液炎性因子  

摘要： 目的 探讨儿童青少年近视重复照射低强度单波长红光是否导致干眼的发生。方法 选取重庆大学附属沙坪坝医院就诊的50例(50眼)儿童青少年近视患者为研究对象,根据是否进行红光治疗分为试验组和对照组,每组各25例(25眼)。对照组配戴框架眼镜矫正近视,试验组在配戴框架眼镜的同时使用低强度单波长红光治疗。在治疗前及治疗3月后,对两组眼表疾病指数(OSDI)评分、泪膜破裂时间(BUT)、泪液分泌试验(SIT)及泪液炎性因子TNF-α、IL-6、IL-17、IL-1β、IL-8、IL-1RA、EGF水平进行组间比较,并在治疗前后对试验组上述指标进行组内比较,评估红光对近视儿童干眼的影响。结果 在治疗前及治疗3月后,试验组和对照组的OSDI评分、BUT、SIT及泪液炎性因子水平比较均无统计学差异(P>0.05)。红光治疗3月后,试验组患者的OSDI评分较治疗前增加(P<0.05),但评分仍小于12分,属于正常范围内。试验组治疗后泪液中TNF-α、IL-6、IL-17、IL-1β、IL-8、IL-1RA、EGF水平与基线时比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 儿童青少年近视重复照射低强度单波长红光,不会引起眼表症状及体征的变化,能较好维持眼表结构的稳定,具有较高的安全性,可推荐用于近视防控治疗。

关键词： 面粉   GASMAS   含水量   平均等效光程  

摘要： 随着社会和经济的发展,人们对食品安全和生产过程的关注不断增加。作为人类日常饮食中的重要食材之一,面粉的品质备受关注,其中含水量是衡量其品质的一个重要指标。当前的水分检测方法主要包括烘干法、红外干燥法、微波干燥法等,其中烘干法的准确程度最高,但是测量过程需要大型设备和数小时时间。因此,为了解决传统水分测量方法中时间长、成本高、操作复杂、破坏性大等问题,本文发展了一种利用散射介质气体吸收光谱（GASMAS）技术测量面粉含水量的方法,可以大幅度缩短测量时间。论文的主要研究工作如下: （1）自制了一套电路系统,包含电源模块、激光器驱动模块、调制解调模块和探测器接收模块。电源模块为整个系统进行供电,激光器驱动模块给激光器提供温度控制和电流控制,而且主控芯片可以对数据进行采集和处理。调制解调模块的功能是为流控叠加调制信号并对接收信号进行解调。探测器对经过样品的激光进行采集并处理。另外使用聚乳酸（PLA）材料3D打印制作了比色皿固定容器,使得检测操作方便简单。 （2）搭建了基于散射介质气体吸收光谱的面粉水分检测系统,整体尺寸为16.3×14.8×8.5 cm3,实现了小型化。利用GASMAS技术测量了十组同一品牌和四组不同品牌面粉的平均等效光程,通过对比测量结果,验证孔隙分布对样品检测无影响。制备同一品牌的五组不同含水量的面粉,测量各组样品的平均等效光程,然后使用最小二乘法曲线拟合将平均等效光程和含水量建立线性关系,线性相关系数达到0.996。 （3）为了验证该系统的准确性,使用GASMAS技术测量8组未知含水量面粉样品,并与国家标准GB 5009.3-2016中的烘干法进行比较,测量结果对比表明所有测试样品中误差范围在9.3%以内。总之,GASMAS技术可以用于测量面粉中的水含量,并且具有较高的准确性。