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基于Arduino的SMA丝材智能修复损伤钢筋混凝土梁试验研究

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桥梁建设 2024年第1期54卷 61-67页

作者：何初生王文炜姜进科张吴桐东南大学交通学院江苏南京210096

为修复钢筋混凝土梁在使用阶段中由于材料老化、裂缝开展等原因造成的损伤,提出一种基于Arduino智能平台和形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA,具有形状记忆效应和超弹性特性)的智能修复控制系统,根据挠度及裂缝控制原理,设计智能修... 详细信息

为修复钢筋混凝土梁在使用阶段中由于材料老化、裂缝开展等原因造成的损伤,提出一种基于Arduino智能平台和形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA,具有形状记忆效应和超弹性特性)的智能修复控制系统,根据挠度及裂缝控制原理,设计智能修复控制装置。该装置由输入模块、处理模块和输出模块组成,当检测到钢筋应变超过限值时,输出模块升高SMA丝材温度对梁体进行修复。为验证该智能修复装置的修复性能,设计对比梁A(无修复装置)与试验梁B(加装智能修复控制装置),在加载过程中对试验梁B进行3次修复,对2根梁的跨中挠度、钢筋应变及裂缝宽度等进行对比分析。结果表明:破坏时试验梁B的跨中挠度、裂缝宽度均小于对比梁A,并且在3次修复中试验梁B的跨中挠度、裂缝宽度和钢筋应变最大回复率分别为31.0%、47.0%和71.5%。说明该智能修复控制装置可以监测试验梁受损情况并激发SMA材料对试验梁实施修复,实现钢筋混凝土梁的智能修复。

关键词：钢筋混凝土梁形状记忆合金智能修复控制系统回复性跨中挠度钢筋应变模型试验

北京“23·7”特大暴雨影响下城市交通应急响应时间动态分析:以北京市通州区为例

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应用基础与工程科学学报 2024年第2期32卷 365-377页

作者：李瑞栋倪广恒陆科成龚傲凡清华大学水利水电工程系北京100084 清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084

暴雨洪涝事件影响城市交通路网运输性能,增加城市应急通行时间.然而,现有研究主要集中于2h设计雨型下城市交通路网受损过程,对长历时特大暴雨情形则考虑不足.2023年7月,北京地区发生历史罕见的长历时特大暴雨事件,造成严重洪涝灾害.联... 详细信息

暴雨洪涝事件影响城市交通路网运输性能,增加城市应急通行时间.然而,现有研究主要集中于2h设计雨型下城市交通路网受损过程,对长历时特大暴雨情形则考虑不足.2023年7月,北京地区发生历史罕见的长历时特大暴雨事件,造成严重洪涝灾害.联合利用城市洪涝模型和动态交通路线规划分析,量化评估了特大暴雨事件对北京市通州区居民通过城市路网前往医院、紧急避难场所等地所需通行时间的影响.研究结果表明:(1)特大暴雨事件可使居民前往避险地点时间增加约20min;(2)短时极大雨强与前期足量积水均会显著减缓城市交通系统通行性能恢复速度,放大暴雨洪涝灾害风险.因此,在评估城市洪涝灾害风险时需综合考虑短时降雨强度超限造成的突发性失稳与长时间连续降雨致涝造成的渐进性失稳风险,并据此优化极端暴雨洪涝场景下灾害风险管控与应急资源配置.

关键词：城市洪涝风险交通规划应急响应渐进失稳 “23·7”特大暴雨极端雨洪事件

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羊肚菌硒化多糖结构表征及抗运动疲劳作用

食品工业科技 2024年第6期45卷 110-120页

作者：赵伟科杨逍然王美华中国矿业大学(北京)体育教研部北京100083 北京中医药大学中药学院北京100029

目的:研究羊肚菌硒多糖的结构特征及其对运动疲劳大鼠的改善作用。方法:采用超声波辅助热水提取羊肚菌子实体多糖,经DEAE纤维素柱层析和葡聚糖凝胶G-100柱层析洗脱得到纯化多糖(Msp-1),采用硝酸-亚硒酸钠法处理纯化多糖得到羊肚菌硒化多... 详细信息

目的:研究羊肚菌硒多糖的结构特征及其对运动疲劳大鼠的改善作用。方法:采用超声波辅助热水提取羊肚菌子实体多糖,经DEAE纤维素柱层析和葡聚糖凝胶G-100柱层析洗脱得到纯化多糖(Msp-1),采用硝酸-亚硒酸钠法处理纯化多糖得到羊肚菌硒化多糖(Se-Msp1),分别对Msp-1和Se-Msp1结构表征;通过力竭游泳试验测定大鼠的游泳时间,同时建立大鼠负重游泳模型,设置安静对照组、运动疲劳对照组、阳性对照组(红景天苷,100 mg/kg)、普通多糖组(Msp-1,100 mg/kg)、硒多糖低、中、高剂量组(Se-Msp1,剂量依次为50、100和200 mg/kg),灌胃体积0.1 mL/(10 g·bw),连续灌胃5周,检测大鼠体内血乳酸(blood lactic acid,BLA)、血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、肝糖原(hepatic glycogen,HG)、肌糖原(muscle glycogen,MG)含量和骨骼肌线粒体中丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活性,评价Se-Msp1的抗运动疲劳作用。结果:羊肚菌多糖经分离纯化得到的最大组分为Msp-1,占比达到85.25%,红外光谱显示Se-Msp1的异头碳为α构型,且存在Se的特征吸收峰,表明Se-Msp1硒化成功,测得Se-Msp1硒含量为9.56 mg/g,多糖含量为56.34%,糖醛酸含量为36.82%,重均分子量3.482×10^(5) Da,粒径为384.71 nm,电位为-45.78 mV,说明Se-Msp1中硒含量较高且稳定性好,其由甘露糖、葡萄糖醛酸、半乳糖、半乳糖醛酸、半乳糖组成,摩尔比为1:0.42:3.57:3.34:1.86。抗疲劳结果显示,与空白对照组相比,Msp-1和Se-Msp1均极显著提高了大鼠力竭游泳时间(P<0.01),表现出较好的抗疲劳效果;运动疲劳模型结果显示,与运动疲劳对照组相比,Se-Msp1低、中、高剂量组大鼠HG和MG含量均极显著提高(P<0.01),BLA、BUN含量则极显著降低(P<0.01),骨骼肌线粒体中MDA含量同样极显著降低(P<0.01),抗氧化酶活性(SOD、CAT、GSH-Px)则极显著升高(P<0.01),且相比Msp-1,Se-Msp1具有更高的抗氧化活性。结论:制得的羊肚菌硒化多糖(Se-Msp1)结构稳定且具有较高的抗氧化和抗运动疲劳活性,为羊肚菌富硒多糖产品开发提供理论依据。

关键词：羊肚菌硒多糖结构特性抗运动疲劳骨骼肌线粒体抗氧化活性

八段锦可能通过调控Bmal1基因改善2型糖尿病患者的睡眠质量

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生理学报 2024年第3期76卷 447-456页

作者：董子萱马占科宁夏师范大学体育学院固原756099

糖尿病的发病率不断上升,而糖尿病患者的睡眠质量通常会受到影响。八段锦可能通过调控Bmal1基因表达作用于机体生物节律、骨骼肌糖代谢、骨骼肌纤维以及视交叉上核(suprachiasmatic nucleus,SCN)脑区,对2型糖尿病(type 2 diabetes melli... 详细信息

糖尿病的发病率不断上升,而糖尿病患者的睡眠质量通常会受到影响。八段锦可能通过调控Bmal1基因表达作用于机体生物节律、骨骼肌糖代谢、骨骼肌纤维以及视交叉上核(suprachiasmatic nucleus,SCN)脑区,对2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者的血糖水平和昼夜节律进行调节,并改善T2DM患者的各项生理机能。本文综述八段锦对糖尿病患者Bmal1基因表达调控作用及机制,探讨八段锦通过调控Bmal1基因表达改善T2DM患者睡眠质量的可能性。本综述可为中国传统气功八段锦的临床应用提供新的领域,为糖尿病的运动疗法提供新的科学依据。

关键词：八段锦 Bmal1 糖尿病睡眠质量

从重点布局到适度均衡:我国城市群高等教育布局重构的目标与策略研究

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高校教育管理 2024年第1期18卷 56-69页

作者：高书国石特首都师范大学教育学院北京100048 中国教育学会北京100088 鲁东大学初等教育学院山东烟台264025

目前,我国城市群高等教育正在进入新一轮布局重构阶段。新的发展阶段,我国城市群高等教育布局重构面临政策方向更加明确以及国家综合实力、竞争力和影响力明显增强等机遇,但同时也面临区域高等教育布局矛盾凸显、教育数字化转型下高等... 详细信息

目前,我国城市群高等教育正在进入新一轮布局重构阶段。新的发展阶段,我国城市群高等教育布局重构面临政策方向更加明确以及国家综合实力、竞争力和影响力明显增强等机遇,但同时也面临区域高等教育布局矛盾凸显、教育数字化转型下高等教育结构改革任务艰巨、人才自主培养层次亟待提升、高等教育体制机制滞后制约地方化发展等挑战。为此,我国应明确城市群高等教育布局重构的特征,在此基础上对其进行目标设计,坚持“做大基部,做优主体,做强顶部”,实现从重点布局到适度均衡的战略转变,具体做到:推进区域高等教育布局重构科学规划,支持各级政府科学决策;适应人口结构和产业布局新趋势,建立区域高等教育布局新模式;适应高等教育普及化和地方化趋势,适度调整高等教育入学率指标;以19个国家级城市群为依托,分级打造区域高等教育新高地;加强高层次人才培养,重点加强博士层次创新人才培养;面向经济和社会发展需求,主动调整学科专业结构。

关键词：城市群高等教育区域高等教育教育结构布局重构城镇化普及化

新三板企业转板上市北交所动因及效果研究 ——以骏创科技为例

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新三板企业转板上市北交所动因及效果研究 ——以骏创科技为例

作者：曾庆科安徽财经大学

学位级别：硕士

面向矿区资源利用与地下空间储能的综合能源系统运行优化研究

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面向矿区资源利用与地下空间储能的综合能源系统运行优化研究

作者：牛统科广西大学

学位级别：硕士

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海南油茶安全优质生产关键技术研究

海南油茶安全优质生产关键技术研究

作者：桑梦科中南林业科技大学

学位级别：硕士

海藻酸钠/明胶/聚乙烯醇-CaSiO3复合水凝胶制备用于加速伤口愈合的研究

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海藻酸钠/明胶/聚乙烯醇-CaSiO3复合水凝胶制备用于加速伤口愈合...

作者：潘敬科成都大学

学位级别：硕士

在调节伤口愈合及再生过程中,皮肤起着至关重要的作用。当皮肤破损,其保护功能失去作用,从而导致伤口的形成。现如今,临床上大多使用的传统敷料成本低,但其具有保湿特性,容易吸收伤口处的渗出液从而与肉芽组织相互粘黏,在更换过程中易... 详细信息

在调节伤口愈合及再生过程中,皮肤起着至关重要的作用。当皮肤破损,其保护功能失去作用,从而导致伤口的形成。现如今,临床上大多使用的传统敷料成本低,但其具有保湿特性,容易吸收伤口处的渗出液从而与肉芽组织相互粘黏,在更换过程中易于对伤口造成二次伤害。随着对水凝胶的研究不断深入,制备出具有良好的生物相容性及加速伤口修复的水凝胶敷料成为了研究热点。因此,本文提供了一种新的思路,选择以海藻酸钠/明胶/聚乙烯醇为基底材料,协同封装生物活性生长因子硅酸钙（CS）。制备出不同比例的硅酸钙复合水凝胶,通过分析复合水凝胶的理化性质和生物学评价,并且通过大鼠背部创面修复实验验证愈合效果。为了在生理条件下更易于凝胶化以及提升水凝胶的黏附能力,分别通过添加二价阳离子交联剂(Ca)与海藻酸钠进行物理交联以及添加低浓度戊二醛与明胶进行化学交联交联。同时,添加聚乙烯醇可改善材料的机械性能,以及具有良好的生物相容性,并且能够缓释硅酸钙生长因子。通过对复合水凝胶理化性能等表征:利用扫描电镜、傅里叶红外、X射线衍射、力学性能、亲水性、溶胀性能、降解以及离子释放对复合水凝胶（PSG）进行检测分析;并通过将复合水凝胶与细胞进行共培养,对其生物相容性、细胞增殖以及细胞黏附,来评价复合水凝胶的生物学性能;构建大鼠背部伤口皮肤损伤模型,观察实验大鼠创面修复,利用H&M染色和Masson染色检测伤口皮肤组织重新上皮化状况和各组肉芽组织中的胶原沉积量,考察了愈合过程中Ki67和CD31免疫组化染色检测创面新增殖细胞和再生血管。实验结果表明:通过双交联后的复合水凝胶具有优异的凝胶特性。由扫描电镜分析可知,复合水凝胶断面表现出为网络贯通结构,当加入0.5%的CS时,复合水凝胶内部结构收缩,而CS含量为0.1%,CS无法均匀负载到复合水凝胶内部,这可能降低力学性能。红外光谱和X射线衍射分析可知,经交联处理后,复合水凝胶的组分和结构稳定,未有新物质产生,且其晶体结构没有被破坏。制备的复合水凝胶有着良好的亲水性,随着CS的加入,能有效调节其溶胀性能。随着CS含量增加,复合水凝胶的拉升强度逐渐升高而后降低,且PSG-0.3%复合具有最水凝胶大拉伸强度（455.65±52.21KPa）。生物实验表明:CCK-8细胞增殖及毒性检测结果表明各组分支架均是无毒的,均表现出优异的细胞增殖的能力,且添加了CS的支架对细胞增殖表现出明显的促进作用。PSG/CS复合水凝胶支架显著的刺激了成纤维细胞的增殖,表明支架具有优良的细胞相容性与细胞黏附性。此外,通过大鼠背部伤口的模型,在第6天和12天后取材,对不同组分伤口拍照宏观对比,以及伤口组织进行了组织学和免疫组织化学的染色,结果证明:CS对创面修复具有很大的促进作用,这可能是由于CS水凝胶具有血管生成、细胞增殖、诱导细胞外基质（ECM）形成的综合作用,水凝胶创面敷料提供了足够的水分,并在创面上建立了渗出物。PSG/CS复合水凝胶具有减少感染伤口部位炎症反应、加速胶原蛋白沉积并促进上皮组织修复,从而加快慢性感染伤口的愈合。PSG/CS复合水凝胶在加速创面修复促进血管生成和新生细胞生成方面的优势。因此,这种复合水凝胶在加速伤口愈合中具有很大的潜力。

关键词：天然生物材料合成生物材料硅酸盐血管生成伤口愈合