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同濟曙光軟件通過建立統一圖形平臺的開發方法，采用層次式模塊架構法，開發既 有一定通用、靈活性，又能與規范相結合的巖土及地下工程分析軟件。能夠較好解決目 前現有的大型商業有限元通用軟件過于“通用”，造成使用復雜，無法與規范結合的問 題；而專業軟件又過于“專業”，靈活性與通用性不強等問題。 同濟曙光軟件系列產品包括有限元通用分析平臺、國內唯一的有限元商業反分析軟 件、公路隧道設計計算分析軟件、盾構隧道設計計算分析軟件、邊坡穩定性有限元分析 軟件等模塊，并正根據市場和工程需要研發新的系列地下工程相關軟件。 

發展了原位X射線單晶衍射、原位光譜表征和計算機模擬技術對吸附分離的機理和行為進行解釋和預測，還提出多種策略用于精確調控、提高，甚至是“反轉”氣體吸附選擇性，以獲得更好的分離效果。例如，發展了多種提高二氧化碳捕獲效率的策略，實現了常壓、煙道氣和大氣環境中的多個吸附量記錄。提出了利用氣—固反應機理對多孔框架進行精確修飾的策略，設計并合成了兼具擬銅蛋白氧氣活化中心、易氧化有機配體的新型多孔配位聚合物MAF-42。通過氧氣或空氣對MAF-42的氧化，最多可以將材料的吸附選擇性改變四個數量級，甚至從分子篩效應選擇性吸附分子較小的甲烷，反轉為常規的選擇性吸附分子較大的乙烷，分別適用于天然氣中提純乙烷和甲烷 提出了“控制柔性客體分子構型可反轉吸附選擇性”的概念，并對系列代表性多孔配位聚合物進行了實驗和計算機模擬驗證。利用研究團隊前期設計合成的多孔配位聚合物MAF-23（J. Am. Chem. Soc.2012, 134, 17380），實現了反常而且最優的C4碳氫化合物吸附分離順序。常溫常壓下將C4碳氫化合物的混合物通過MAF-23填充的固定床吸附裝置后，丁二烯最先流出而且純度很容易達到99.9%，同時避免了常規蒸餾和吸附純化過程中因加熱而產生的丁二烯自聚問題。

針對目前汽車、機床、航空航天等機械行業關鍵件的結構強度、加工質量控制的技術需求，基于有限元仿真 CAE 技術提出最佳解決方案，提高生產效率、降低企業成本，通過合理優化結構靜動態特性、加工工藝參數等，提升結構部件的穩定性及質量。 

01.  成果簡介 在鋼-混凝土連續組合梁橋以及鋼-混凝土組合框架，其中采用的鋼混凝土組合梁均由鋼梁和混凝土板組成，兩者通常采用栓釘連接件相連。栓釘連接件的主要作用包括：(1)抗剪：承擔鋼梁與混凝土板之間的界面縱向剪力，限制兩者之間的界面縱向自由滑動，從而保證鋼梁與混凝土板協同變形、共同工作，充分發揮組合作用，提高截面剛度和承載能力；(2)抗拔：抵抗混凝土板因整體縱向彎曲以及局部橫向彎曲導致的豎向分離和掀起。 鋼-混凝土連續組合梁橋以及鋼-混凝土組合框架結構目前尚缺少一種用于負彎矩區只抗拔但縱向不抗剪的新型連接件，從而制約了這兩種結構形式的推廣和應用。 本成果提出的縱向不抗剪螺桿式抗拔連接件（簡稱“抗拔不抗剪連接件”）及其施工方法于2012年提出，通過改進普通栓釘連接件在鋼混凝土組合結構橋梁中的構造方式，釋放鋼梁與混凝土板的組合作用，使得在負彎矩作用下，混凝土板不隨鋼梁發生變形，從而降低了混凝土板拉應力水平，防止了混凝土板的開裂，提升了橋梁結構的耐久性能。 該連接件用于連接鋼梁和混凝土板，連接件包括螺桿和螺帽，螺桿與螺帽通過螺紋機械連接，螺桿周圍外包彈性材料管，并焊接于鋼梁的上翼緣板上，若鋼梁和混凝土相對滑移量需求較大，可進一步在螺帽周圍外包彈性材料管。在鋼-混凝土連續組合梁橋以及鋼-混凝土組合框架結構的負彎矩區采用該連接件，能有效減小負彎矩區混凝土板的拉應力，提高混凝土板的縱向預應力導入度，改善混凝土板的長期性能和耐久性，同時該連接件具有可靠的抗拔能力，能抵抗混凝土板相對于鋼梁的掀起作用。 抗拔不抗剪連接件屬于一種橋梁結構建設領域的混凝土防開裂技術，相比于傳統的混凝土防開裂技術（例如預應力技術、強配筋技術、非張拉預應力技術等），該技術無復雜的工藝流程，施工速度快，構造簡單，材料成本更低，因此具有非常廣闊的應用前景和良好的經濟效益。 抗拔不抗剪連接件目前在國內部分鋼混凝土組合結構橋梁中得到了應用，實踐表明，采用該連接件的橋梁結構的混凝土板未發生開裂現象，運營良好，且建造成本更低。目前，鋼混組合結構橋梁在全國的應用不斷增加，這種防開裂技術將會得到更多的認可。02.  應用前景 可用于橋梁結構和建筑結構，特別是鋼-混凝土連續組合梁橋以及鋼-混凝土組合框架結構負彎矩區的連接件。   03. 知識產權 成果涉及1項授權專利。   04. 團隊介紹 團隊負責人現任清華大學土木工程安全與耐久教育部重點實驗室主任、清華大學未來城鎮與基礎設施研究院院長。長期從事鋼－混凝土組合結構的研究與推廣應用工作，研發了一系列組合結構新形式和新技術，發展了組合結構設計計算理論和設計方法，解決了建筑、橋梁、特殊結構和加固改造等領域的諸多難題，拓寬了組合結構的工程應用領域。獲中國鋼結構協會首屆鋼結構杰出人才獎、光華工程科技獎、何梁何利科技進步獎。以第一完成人獲國家技術發明一等獎、國家科技進步獎(創新團隊)、國家科技進步二等獎各1項。   05. 合作方式 技術許可。   06. 聯系方式 電話：18811351491 郵箱：zhuangld12@126.com, zhysh@tsinghua.edu.cn

分布式小型光伏電站系統施工建設仿真實訓讓學員以現場施工工程師的身份根據提供的項目說明書、施工圖紙和材料到現場進行小型電站的模擬施工，提高學員的實踐能力和動手能力。 1.1. 場景設計 虛擬場景主要由廠戶樓頂施工場景組成； 場景模型主要包括：廠戶建筑模型、支架基礎樁、支架前后立柱、橫梁、側梁、接地扁鋼、晶硅光伏組件、邊壓塊、中間壓塊、接線盒、連接線、直流匯流箱、進線、出線、熔斷器盒、斷路器、避雷器、逆變器、PVC保護線管、五金螺絲螺母、安全帽、施工工具等 1.2. 互動設計 在施工場景看懂圖紙，檢查施工物料 根據提示到指定位置使用工具把支架、光伏組件、匯流箱、逆變器一一安裝起來 進行組件陣列間串聯和并聯接線 進行防雷焊接 施工完成后進行投切并網操作 場景植入VR太陽模塊，精準計算該項目所在位置的太陽位置，太陽高度角和方位角，在虛擬場景中全時仿真太陽產生的陰影。

成果的背景及主要用途： 高效大跨度結構體系不僅關系到資源節約、施工便捷和效果美觀,更是一個 國家建筑技術水平的重要標志。傳統的梁板式結構用鋼量大效能低、單層網殼穩 定性差支座水平推力大、單一網格結構難以實現輕盈美觀,研發新型大跨體系成 為建筑結構技術發展的迫切需要。課題組在較早開展張拉整體體系研究的基礎上, 從 1998 年開始對張弦結構大跨度建筑結構體系進行系統研究,形成了張弦結構分 析設計理論和施工成套技術,解決了張弦結構基礎理論匱乏、分析方法欠缺和在 工程應用中受到結構選型、節點構造、施工方法和監測技術等多方面問題制約的 技術難題,為張弦結構的推廣應用和健康發展提供了重要的科學依據和關鍵技術 支撐。 技術原理與工藝流程簡介： 1、系統研究基于張拉整體思想的張弦結構體系，提出了發明專利-弦支筒殼 和弦支混凝土樓蓋等新型張弦結構形式，建立了平面、空間等張弦結構分類體系， 研發自制設備空氣加熱索膨脹系數測定儀和水域加熱索膨脹系數測定儀，測定了 張弦結構核心構件-拉索的膨脹系數，為張弦結構分析設計理論的建立奠定了基 礎。 2、確定了平面和平面組合型張弦結構的最優構成規律，揭示了平面和平面 組合型張弦結構靜動力特性和抗風性能，研發出專利技術—自平衡加載反力架并 試驗驗證了所提出的插板式拉索節點的安全性和便捷性，解決了平面及平面組合 型張弦結構分析計算和拉索連接節點方面的技術難題。 3、提出兩種弦支穹頂分類方法和預應力二階段分析方法，創建連續折線索 單元分析技術，建立了弦支穹頂從找形、預應力設定到結構性能分析的設計方法， 基于模型和實物試驗及理論分析揭示了弦支穹頂結構靜動力性能和穩定特性，研 發了空間張弦結構的節點專利技術—預應力鋼結構滾動式張拉索節點，形成弦支 穹頂分析設計理論體系，解決了弦支穹頂應用中分析設計和節點構造的技術難題。 4、研發出張弦結構施工工藝仿真系統，提出了預應力施加方法和摩擦損失 補償方法，開發了張弦結構健康監測系統，解決了張弦結構施工過程中的全過程 控制、監測、安全和預應力損失等方面的技術難題。提出了“地面整體拼裝、一 次張拉外斜索成形”的施工方法，突破了大跨度索穹頂結構張拉成形的技術瓶頸。 技術水平及專利與獲獎情況：天津大學科技成果選編 172 該項科研成果發表學術論文 72 篇（其中 SCI 檢索 9 篇、EI 檢索 27 篇）， 獲發明專利 7 項，實用新型專利 8 項，獲國家科學技術進步二等獎 1 項，天津和 北京市科技進步一等獎3項，省部級科技進步二等獎4項，達到了國際領先水平。 應用前景分析及效益預測： 本項目關鍵創新成果代表了現代大跨度結構技術的水平,引領了世界空間結 構技術的發展,提升了中國大跨度技術在世界工程領域的地位，增強了國際競爭 力，可應用于體育場館、會展中心、交通樞紐站房等國家重要基礎設施工程中。 項目發表論文 72 篇(9 篇 SCI、27 篇 EI),獲發明專利 7 項,成果編入 10 本 著作和 6 本規程,推動了土木工程學科發展, 培養了一批高素質的結構工程科技 人才，對現代大跨結構的技術進步以及推動中國空間結構從大國向強國邁進都具 有重要的意義。 應用領域： 該項目科研成果已應用于包括奧運會場館在內的近百項大跨度結構工程中， 可廣泛應用于大型體育場館、會展文化中心、重大交通樞紐、大型廠房等基礎設 施工程中，可推廣應用程度高，取得了巨大的經濟效益，工程節支總額超過二億 元，對我國大跨結構技術的發展具有顯著推動作用。 

土木建筑科學技術領域,提出了張弦（弦支）結構體系；建立了弦支穹頂結構成套分析設計理論；研發出滾動式和插板式拉索節點專利構造技術；形成了張弦結構體系智能化和可視化施工分析軟件、健康監測系統、整體提升等成套施工技術。為張弦結構的推廣應用和健康發展提供了重要的科學依據和關鍵的技術支撐，在國內外81項重大工程中得到應用，經濟和社會效益顯著。

成果描述：機械零部件在使用過程中的失效將對設備、生產等造成重大影響，對已失效的零部件進行分析以及提出改進和預防失效的措施具有重要意義。常見的失效形成有斷裂、磨損、腐蝕等現象，本課題組在長期從事金屬材料微觀組織設計、強度與斷裂工作的基礎上，與相關企業合作進行了大量的機械零部件的失效分析工作，如車輛橋箱齒輪的早期失效、耐磨構件斗齒、襯板等的失效分析和改進、高強度冷拉鋼絲的斷裂分析等。 四川大學具備金相組織分析、力學性能測試、X射線衍射儀、電子顯微鏡及能譜分析、磨損試驗機等設備，可進行失效構件的微觀組織、斷口特征、相結構分析、材料性能評定等工作，對機械零部件的失效原因進行分析，并提出改進措施。市場前景分析：四川大學具備金相組織分析、力學性能測試、X射線衍射儀、電子顯微鏡及能譜分析、磨損試驗機等設備，可進行失效構件的微觀組織、斷口特征、相結構分析、材料性能評定等工作，對機械零部件的失效原因進行分析，并提出改進措施。與同類成果相比的優勢分析：國內領先。

項目簡介 化工設備及化工設備是在高溫、高壓及腐蝕環境下工作的機械設備，其零部件的安全可靠工作是整個生產裝置的安全運行的基本保障。化工機械零部件的脆性破壞，對化工裝置的安全生產危害性極大。它無先兆、容易引起重大事故。我們采用數值分析方法，對化工設備常用零部件的受力情況進行分析計算，運用金相分析及掃描電鏡等手段對零部件斷口的組織特征及微觀形貌進行分析；采用化學分析方法及微區能譜分析方法對斷口物質成分進行分析；采用斷裂力學分析方法根據斷口的形成過程對零部件的破壞進行斷裂力學參量分析。應用情況 運用以上方法及手段，對武漢石油化工廠聚丙烯裝置活化劑管道連接螺栓的突然破壞、原油加熱裝置熱電偶管的突然破壞及催化裝置浮頭式換熱器小浮頭連接螺栓的突然破壞進行了失效分析，找出了導致零部件發生脆性突然破壞的原因，為采取有效措施防止此類破壞提供了參考依據，為整套裝置的安全運行起到了一定的保障作用。