摘要：为了实现房屋的折叠与展开并满足其受力需求,在传统剪支铰折叠结构的基础上,提出一种新型杆式折叠结构。首先,对新型杆式折叠结构进行设计和优化,采用螺旋理论对其进行自由度分析。同时,建立高度为2.2 m的ABAQUS有限元模型,对其施加平面内竖向荷载,获得不同铰接约束次数、钢材强度等级、销轴孔径、槽钢立柱壁厚、杆件宽度条件下折叠结构的初始刚度、极限承载力和破坏模式。最后,对折叠结构进行稳定性分析,提出了设计建议。结果表明:当折叠结构展开后高宽比为1/√2时,可以达到最大折叠率;折叠结构展开过程中机构自由度为1,当折叠结构完全展开并施加一定铰接约束后结构自由度为负值;次要受力杆件、销轴孔径对结构初始刚度和极限承载力影响不大;提高钢材强度等级、槽钢立柱壁厚、主要受力构件宽度可提高结构初始刚度和极限承载力,但是其值过高时会导致结构发生失稳破坏;为避免结构失稳,可通过促进塑性铰形成和将特定杆件改为箱形截面两种途径来实现。

摘要：对栓接Q690角钢在火灾后的净截面受拉承载力展开研究,参考过火后高强钢Q690材性试验结果,利用ABAQUS建立栓接Q690角钢的有限元模型,分析面外偏心距、螺栓连接长度、过火温度对火灾后栓接Q690角钢净截面受拉承载力的影响;将已有相关公式及规范公式的计算结果与模拟得到的角钢支撑受拉极限荷载进行比较;基于最小二乘法,提出了Q690角钢净截面受拉承载力的有效截面系数公式,对比了数值结果及其他文献试验结果;基于数值模拟数据库,进行了可靠度分析。结果表明:有效截面系数随着螺栓连接长度的增大而增大,随着面外偏心距的增大而减小,而过火温度对有效截面系数几乎没有影响;美国规范AISC 360-16对不同过火温度下Q690角钢净截面受拉承载力预测结果偏于不安全,中国现行《钢结构设计标准》预测结果偏于离散;提出的计算公式对于不同过火温度下的栓接Q690角钢净截面受拉承载力均能进行较好预测;推荐所提出公式计算火灾后栓接Q690角钢净截面受拉承载力的抗力分项系数为1.061。

摘要：该文旨在通过改变冷弯型钢的截面尺寸来提高其承载力和延性。基于ABAQUS有限元软件建立已有试验模型,计算了不同尺寸下的腹板翼缘加劲截面和腹板加劲的折叠翼缘截面的抗弯承载力及延性,分析了上述2种截面的几何尺寸与抗弯承载力及延性的关系,并采用人工神经网络(ANNs)和遗传算法(GA)对截面尺寸进行优化;采用逼近理想解排序法(TOPSIS)分别确定了2种截面的最佳截面尺寸并提出截面尺寸的优化设计公式。结果表明:对壁厚为1.5 mm的冷弯薄壁型钢构件,在一定范围内增加截面腹板高度可以提高其抗弯承载力,采用较小的平翼缘宽度可以提高其延性,设置加劲肋的措施可以略微增加结构抗弯承载力但显著提高结构延性;在所研究的截面中,腹板加劲的折叠翼缘截面具有更好的力学性能。

摘要：石墨炔是由sp和sp2杂化形成的具有一种新型二维网络结构的碳的同素异形体,具有丰富的碳化学键、大的共轭体系、宽面间距、优良的化学稳定性。由于其具有特殊的电子结构及类似硅的优异的半导体性能,石墨炔有望广泛应用于电子、半导体与光电器件、催化以及新能源领域。本文总结了石墨炔的结构、超分子类石墨炔结构、石墨炔的多层超分子聚集体结构、类石墨炔碳纳米网络结构及其设计策略、石墨炔的力学性能等研究进展,对其在2D负泊松比材料分子设计研究方面进行了展望。

摘要：综合形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)材料和摩擦机制的优点,提出了一种具有耗能时序的变摩擦自复位阻尼器(self-centering variable friction damper with energy-dissipation sequences,SVFDES)。首先说明了SVFDES的构造设计及变形模式,开展了SMA棒的循环拉伸试验研究以确定材料的力学参数。之后利用经试验验证的数值模拟方法建立了SVFDES的精细化有限元模型,通过参数分析识别并研究了影响该阻尼器滞回性能的关键参数。最后通过对阻尼器的隔离体进行受力分析,推导了阻尼器滞回行为的理论计算公式。结果表明:(1) SVFDES在往复荷载作用下兼具自复位能力和耗能能力,并且呈现出“变摩擦”、“变刚度”的特征;(2)阻尼器的滞回行为对摩擦副的几何构形、摩擦面的摩擦系数较为敏感,而与SMA元件的预紧力弱相关;(3)理论计算公式和数值模拟的结果较为吻合。

摘要：本文利用第一性原理PBE密度泛函理论计算的方法设计了一种由炔基链、吡啶环及少量氢原子组成的具有内凹六边形结构单元的新型理想二维碳纳米结构,并对其平面内负泊松比效应等力学性能和光学性能与电子结构进行了预测.计算表明,该2D材料具有较好的结构稳定性和特殊的力学性能.当将该2D结构在面内(bc面)沿c方向压缩时,其在b方向收缩;当沿c方向拉伸时,其在b方向伸长,即该2D结构同样具有期望的负泊松比效应.材料的泊松比为-3.26;将该2D结构沿b方向拉伸时,c方向将随之伸长;沿b方向压缩时,c方向将随之收缩.沿b方向拉伸或压缩时,泊松比约为-1.951.即该2D材料在面内具有非常显著的负泊松比效应.此外,该2D材料表现出半导体材料的电子结构特征和良好的光反射和折射性能.希望本工作能为具有本征负泊松比效应和优良电子与光学功能的理想二维碳纳米材料的开发提供一种理想的结构设计策略.

摘要：富勒烯自由基通常是在空气中短暂存在或不稳定的短寿命物种,超分子屏蔽是近年来被发展用于稳定富勒烯自由基稳定的一种有效策略.本文将共价桥联碳质π电子共轭双嵌N分子碗作为客体C_(59)N·富勒烯自由基的理想宿主体,通过密度泛函理论计算研究了二者之间的主客体相互作用、热力学、自旋电子密度等性质.结果发现C_(59)N·富勒烯自由基嵌螯在该钳形双分子碗的凹穴内而被屏蔽,从而有效避免单电子结构的暴露和C_(59)N·自由基之间的化学二聚,即显著增强其动力学稳定性和寿命,这种策略对富勒烯自由基在自旋电子学、超分子电子器件或光电转换器件等领域的应用具有潜在指导价值.此外,本研究还发现通过超分子屏蔽策略,理论上可以实现对(C_(59)N)_(2)二聚体分子中键连两个碳笼的C-C进行重构,这也为富勒烯相关体系中C-C键构建的提供了一种新的思路与途径.

摘要：为研究全螺纹高强锚栓的黏结锚固性能,以高强锚栓类型、高强锚栓直径d、锚固长度l_a及混凝土保护层厚度c为试验参数,进行了24组共计48个高强锚栓的拉拔试验。结果表明:端头高强锚栓较直高强锚栓可有效减小其所需的锚固长度。直高强锚栓黏结力主要集中在l_a=10d以内;增加c可以提高其锚固性能,增加l_a可以减小c对其黏结锚固性能的影响。混凝土的破坏程度和l_a直接影响高强锚栓受拉过程中能量转化和消耗。中国规范中有关锚栓锚固长度的设计方法过于保守。

摘要：超分子化学领域最近的热点和焦点问题之一是阴离子识别的主客体化学及其应用研究。在自然界或生命过程,人工系统及材料科学中,阴离子识别往往也起着至关重要的作用。近年来,关于阴离子识别的研究取得了令人鼓舞的进展。就新颖功能有机小分子阴离子识别、阳离子增强的阴离子识别、卤键与氢键协同阴离子识别和阴离子识别受体的大分子化等几个阴离子识别研究的新动向予以扼要综述。

摘要：氨基酸催化的不对称Aldol反应是不对称催化领域的一个研究热点,将其转化为设计性创新实验并面向化学院三年级学生开设。通过对反应底物、催化剂、溶剂等不同反应条件的探索,加深学生对手性、烯胺催化等概念、机理的理解,培养学生的科研能力及创新能力。