Laterally Sandwich-typed Hydrogel Columns with Liner Poly(N-isopropylacrylamide) Layer:Preparation, Swelling/deswelling Kinetics and Drug Delivery Characteristics

A novel thermo-responsive hydrogel column, featured with both ends of linear poly（N- isopropylacrylarnide） （PNIPAM） chains being grafted onto cross-linked PNIPAM chains, was reported. The laterally sandwich-typed hydrogel columns were fabricated by radical polymerization in a three-step process using a method of ice-melting synthesis. The initiating path, morphology and thermoresponsive characteristics of the prepared hydrogel columns were experimentally studied. The results show that the hydrogel column obtained by the initiator inside part has more quick swelling and deswelling rates responsing to temperature cycling than other hydrogels owing to linear PNIPAM chains to form supermacroporous structure. The proposed hydrogel structure provide a new mode of the phase transition behavior for thermo-sensitive ＂smart＂ or ＂intelligent＂ monodisperse micro-actuators, which is highly attractive for targeting drug delivery systems, chemical separations, and sensors and so on.

中空夹层钢套铝管混凝土短柱轴压性能试验研究

为研究中空夹层钢套铝管混凝土短柱的轴压性能,通过改变参数的方法对8根构件开展了轴压试验,构件中空率为0.38、0.51、0.78,混凝土强度为普通混凝土C30、轻质混凝土C30,内铝合金管壁厚为5 mm和3 mm;依据中空夹层钢管混凝土短柱的轴压承载力公式,对约束效应系数进行修正,最终得出拟合性较好的中空夹层钢套铝管混凝土短柱轴压承载力计算公式。结果表明:构件的破坏形态为跨中部或端部发生鼓曲,其中外钢管向外鼓曲,核心混凝土被压碎,内铝合金管向内凹陷;中空率为0.78和0.51的构件较中空率为0.38的构件极限承载力分别提高29%、19%,普通混凝土构件的极限承载力相较于轻质混凝土构件提升60%;内管壁厚为5 mm的构件相较于内管壁厚为3 mm的构件承载力提高约2%;构件的承载力大小随着中空率的减小而增加,随着混凝土强度等级的增加而增加,随着内铝合金管壁厚的增加而增加。

混凝土带肋夹芯墙板抗弯性能试验研究

为研究通过肋柱连接内外叶板的混凝土夹芯保温墙板的抗弯性能,探究肋柱间距对墙板抗弯性能的影响,采用集中力四分点加载方式对3个不同肋柱间距的混凝土带肋夹芯墙板进行静力试验。试验研究表明:肋柱间距超过有效翼缘宽度的1.67倍后,墙板的受弯破坏模式仍为弯曲破坏,内外叶混凝土板间没有发生剪切变形,墙板的组合性能较好;3个试件的极限荷载分别为82.46、74.45、60.95kN,达到自重的6.51~8.80倍,具有较高的安全性能;极限状态下的跨中挠度为48.00、38.95、40.09mm,达到屈服状态的4.19~4.31倍,表现出较好的弯曲变形能力;墙板受弯工作时受剪滞效应影响明显,应力集中于混凝土肋柱区域,肋柱间距增大200mm和600mm,墙板试件抗弯承载能力分别下降了9.71%和26.09%,对墙板的抗弯承载能力影响显著。

机械冲击防护柱胞夹芯复合材料及其吸能性能

对机械冲击的定义进行了解释,重点分析了柱胞的抗冲击吸能原理,介绍了抗冲击吸能性能评价指标。在此基础上,阐述了直管、锥形管、球壳结构三种不同构型的柱胞单元在冲击荷载条件下的吸能特性及其研究现状,并对比了不同要素对柱胞抗冲击吸能性能的影响。最后分别归纳总结了不同构型柱胞单元的抗冲击吸能特性,并对机械冲击防护材料进行了初步展望。

钢空腹夹层板楼盖在大跨度篮球场中的实践应用

建筑要求在房屋内形成40 m×33 m的无柱大空间以满足篮球场的使用需求,对钢空腹夹层板楼盖这种新型结构体系进行研究,分析了其各施工阶段及最终使用阶段的应力和变形情况,并且补充了关键节点的有限元分析。YJK和MIDAS Gen计算结果表明,该结构体系能满足承载能力极限状态和正常使用极限状态要求,并且两个软件计算结果接近,进一步论证了计算结果的可靠性。通过MIDAS Gen软件对空腹夹层板的施工过程进行模拟分析,各施工阶段构件的应力比和结构的最大变形均满足《装配式空腹楼盖钢网格盒式结构技术规程:湖南省工程建设地方标准DBJ 43/T 351—2019》要求;为了验证临时支撑胎架在施工过程中发挥的作用,对比了不设置胎架的模型,结果表明结构整体提升完成之后设置临时胎架,可以有效地限值结构变形,组合梁效应得到充分发挥。通过有限元分析,下弦杆增设外环板,可以有效降低节点区应力,保证传力可靠性。

含分层缺陷复合材料夹芯梁力学特性及失效模式的试验研究

为研究分层缺陷对复合材料夹层结构承载特性的影响,对含面芯分层缺陷的复合材料夹芯梁开展了系列轴向压缩试验,采用高速摄影仪记录结构的变形形态及破坏过程,对结构出现的欧拉屈曲、剪切屈曲、局部面板褶皱、纤维压缩破坏等失效模式进行分析,并探讨了梁长度、表层厚度、芯层厚度、缺陷尺寸等参数对结构承载特性的影响。试验结果表明:表层厚度对结构的失效模式及承载能力有着直接影响;对于贯穿型矩形缺陷,当缺陷因子μ≥0.05时,结构发生局部屈曲失效;局部屈曲为非稳态失效,当面板出现局部褶皱后,面芯分层缺陷迅速沿轴向向两端扩展,扩展路径可由面芯界面层进入芯层,造成芯层的剪切破坏。

复合墙异型柱组合结构抗震性能试验研究

通过复合墙异型柱组合结构的七层楼房 1 /2比例模型拟动力试验 ,研究了地震作用下此类结构的动力反应和破坏机理 ,指出了此类结构地震作用的计算方法并对其整体抗震性能进行了评价 .

大跨度钢筋混凝土空腹夹层板柱结构研究与应用

介绍一种新型的大跨度钢筋混凝土空间板系结构—钢筋混凝土空腹夹层板柱结构，它具有板系结构的力学优点，板系结构可跨越更大的跨度。它集承重、围护、装修、管道支架吊顶为一体，经济适用、造型美观、施工方便，是一种值得在大跨度钢筋混凝土屋盖和楼盖结构中推广使用的优良结构形式。

大偏心距夹心梁柱节点抗震性能试验

完成了3个梁柱偏心距大于1/4柱宽的夹心十字型平面节点试件的低周反复加载试验,对试件的抗震性能、损伤过程、失效模式、位移延性、节点区受剪承载力等方面进行了分析。结果表明此类偏心夹心节点具有良好的承载能力和抗震性能,并且可以用X筋替代部分节点区箍筋承担节点区剪力,但梁筋在节点区的锚固性能较弱。与普通夹心节点相比,大偏心夹心节点核芯区附近柱纵筋受力较为不利。

树脂柱对复合材料夹层板屈曲及动力学性能的影响分析

应用有限元软件ANSYS,分析树脂柱对点阵增强型复合材料夹层板力学性能的影响。对夹层板建立物理模型,采用8节点SOLID45实体单元,计算夹层板的屈曲、自由振动以及受冲击荷载时的瞬态动力响应。研究了树脂柱的材性及分布对夹层板屈曲载荷及自振频率的影响,讨论了瞬态冲击荷载作用下树脂柱对降低竖向动力位移的正面作用。结果显示,树脂柱的存在对夹层板的力学性能有一定影响,其中树脂柱的材性对夹层板屈曲及动力学特性的影响有限,而树脂柱的疏密程度对点阵增强型复合材料夹层板的力学性能有着明显的改进作用。

夹心墙圈梁及构造柱抗震性能研究

选用基本材料制作完成带有圈梁和构造柱的夹心墙体,通过低周反复荷载试验对圈梁和构造柱的抗震受力性能进行测试,通过对墙体的受力应变分析,发现构造柱拉结筋受力较大,各墙体圈梁和构造柱的应变规律相似。构造和材质对构造柱和圈梁受力影响不大,圈梁和构造柱可有效提升夹心墙的抗震性能。

钢质夹层桥梁防护装置的耐撞性能研究

通过对桥梁防护装置研究,提出四棱柱式与双折叠式夹层板桥梁防护装置,采用ANSYS/LS-DYNA非线性有限元对其耐撞性能进行数值仿真,探讨两种夹层板防护装置的尺寸参数对其性能的影响.研究结果表明:经结构优化后四棱柱式夹层板的耐撞性能优于双折叠式;分别用两种夹层板替换传统钢质箱式防护装置的外围板,两种夹层板式防护装置的耐撞性能均优于传统钢质防护装置,而四棱柱式防护装置的性能最佳.

卫星中心承力筒结构优化设计研究

利用有限元软件ANSYS建立复合材料中心承力筒式卫星平台结构的参数化有限元分析模型,计算了整星结构振动模态,在此基础上对复合材料蜂窝夹层中心承力筒结构分析模型进行简化,在满足结构的强度、变形、振动和屈曲约束条件下,对承力筒结构进行优化设计,并对多种方案进行比较,提出的方法和思路为今后同类结构设计提供了参考。

内置芯柱保温夹层组合砖砌体受压性能试验研究

提出了内置芯柱保温夹层组合砖砌体,为研究其抗压性能,进行了4组不同材料和不同构造措施的保温夹层砖砌体受压性能试验研究。第一组为粘土砖试件,第二组为再生混凝土砖试件,第三组为粘土砖夹砌粉煤灰砌块试件,第四组为再生混凝土砖夹砌粉煤灰砌块试件;每组4个试件,分别为普通砌体、内置方木芯柱砌体、内置方钢管混凝土芯柱砌体、内置圆钢管混凝土芯柱砌体;共计16个试件。基于试验,研究了不同构造作法对保温夹层砖砌体受压性能的影响,对比分析了各试件的承载力、损伤破坏特征和受压变形过程,给出了内置芯柱保温夹层砖砌体受压承载力计算公式。研究表明,内置芯柱保温夹层砖砌体与普通砌体相比,受压承载力和延性均明显提高。

多稳态夹芯金属压杆的滞后阻尼增强机制与被动减振性能

破碎波浪砰击于导管架等海洋工程结构,产生瞬态强载荷及长时振动。高刚度金属结构可抵抗瞬时强载,但金属固有阻尼极低而难以有效抑制振动,从而加剧结构损伤乃至失效。为使单一结构同时具有高刚度和高阻尼,设计一种多稳态夹芯金属压杆,有限元模拟表明该类压杆稳态随循环载荷依序转换,对应刚度变化使力—位移间产生滞后关系,使高刚度金属压杆具有高效耗散能力;采用夹芯结构弹性理论和发展变边界结构稳定理论,给出了该类压杆的稳态转换阈值和刚度变化过程,与有限元模拟一致;以有限元模拟方法获得了承载和阻尼特性的几何参数相关性;以该类压杆替换导管架斜撑,用有限元方法模拟瞬态强载下结构振动,计算结果表明多稳态夹芯金属压杆保证导管架高刚度同时显著增强了阻尼。

采用夹层模型对压杆蠕变屈曲问题的分析

基于夹层模型理论,建立了具初始缺陷两端可动铰支压杆的非线性蠕变屈曲控制方程.由于对压杆截面的简化处理,所得控制方程仅含时间函数,极易求得问题的近似解析解或数值解.为验证该方法的正确性和计算精度,基于一般压杆蠕变屈曲理论,对相应问题进行半解析法求解.结果表明,两种解法所确定的屈曲临界时间十分接近,说明当材料非线性较小时,采用本文所提出的简化模型和分析方法,可方便和精确地对压杆蠕变屈曲问题进行定量分析.

轻钢芯柱-保温夹层组合砌体墙抗震性能试验研究

提出了一种轻型钢管混凝土芯柱-保温夹层砌体组合墙,为研究这种墙体的抗震性能,进行了3个不同构造组合砌体墙与1种带限位装置的玻璃珠-石墨基础滑移隔震技术结合的低周反复荷载试验,试件1为轻型钢管混凝土芯柱-再生砖组合墙试件,试件2为轻型钢管混凝土芯柱-粉煤灰砌块夹层-再生砖组合墙试件,试件3为轻型钢管混凝土芯柱-粉煤灰砌块夹层-端部再生砖约束型土坯组合墙试件,各试件墙体两端均内置了竖向构造钢筋。对比分析了各试件的破坏特征、承载力、延性和滞回性能,给出了轻钢芯柱-保温夹层砖砌体墙的承载力计算公式,计算结果与试验符合较好。研究表明:轻型钢管混凝土芯柱-保温夹层砌体墙具有良好的抗震性能,可用于农村低层房屋砌体结构抗震设计。

夹心秸秆砌块砌体动力特性研究

通过将冷压秸秆压缩块置于混凝土小型空心砌块孔腔内组成的夹心秸秆砌块,具有保温节能、承重等特点。以某夹心秸秆砌块砌体建筑为研究对象,从抗震节能一体化出发,该砌体增设多道芯柱、圈梁。利用超低频测振仪开展了脉动法测试结构振动特性。基于有限元软件建立三维精细化模型采用子空间迭代算法进行模态提取,与振动实测对比误差在7%以内,且振型相似;在此基础之上进行模态扩展分析与反应谱分析,讨论芯柱、圈梁等构造措施对结构振动特性和抗震性能影响,可为同类建筑动力特性研究提供借鉴。

缝合泡沫夹层复合材料低速冲击数值模拟及实验

在ABAQUS分析平台中建立了缝合泡沫夹层复合材料在低速冲击下的动力学有限元模型,采用杆单元模拟缝线树脂柱的作用,基于Hashin破坏准则模拟层板面内损伤,通过各向同性硬化本构模型利用等效塑性变形模拟泡沫夹芯损伤演化。针对相同铺层的缝合和未缝合泡沫夹层结构,模拟了相同冲击能量下的低速冲击响应过程及面板、泡沫的损伤情况,数值结果与实验结果吻合较好,证明了该方法的有效性和准确性。研究结果表明,在低速冲击下,泡沫夹层结构引入缝线后虽然降低了泡沫缓冲吸能的作用,使得面板表面受到较大的冲击破坏,但增强了整体刚度,增大了面板抵抗弯曲变形的能力,减小了内部面板的损伤,使其在改善复合材料面板易分层缺陷的同时还依然拥有优良的面内性能。

新型装配式喷射混凝土夹芯墙轴压试验研究

提出了一种新型装配式喷射混凝土夹芯墙板,该墙板由三部分以夹芯状排列构成,中间为预制泡沫混凝土板,两侧为喷射混凝土面层,面层内铺设钢丝网,沿墙板截面设置的暗柱与面层共同形成箱形结构部分。该墙板集承重、保温、隔热等功能于一体,具有轻质、安装快捷、现场施工效率高等特点。本文通过分级加载对墙板进行轴压试验,分析研究了该类墙板的破坏模式、承载能力、整体刚度等结构性能。试验结果表明,新型装配式喷射混凝土夹芯墙构件具有较高的承载能力与整体性。结合现有理论成果和本墙板特点,提出了修正后的受压承载力计算方法,通过与多个代表性设计理论对比验证,采用暗柱与夹芯墙叠加的方法误差最小,可为该墙板的应用提供技术依据。