土木建筑科学技术领域,提出了张弦（弦支）结构体系；建立了弦支穹顶结构成套分析设计理论；研发出滚动式和插板式拉索节点专利构造技术；形成了张弦结构体系智能化和可视化施工分析软件、健康监测系统、整体提升等成套施工技术。为张弦结构的推广应用和健康发展提供了重要的科学依据和关键的技术支撑，在国内外81项重大工程中得到应用，经济和社会效益显著。

为积极响应国家“双创”战略，持续深入推进创新创业教育，认真落实中办、国办36号、35号文件要求，天津大学依托自身学科布局，构建了面向未来的卓越创新创业教育体系。

成果的背景及主要用途： 高效大跨度结构体系不仅关系到资源节约、施工便捷和效果美观,更是一个国家建筑技术水平的重要标志。传统的梁板式结构用钢量大效能低、单层网壳稳定性差支座水平推力大、单一网格结构难以实现轻盈美观,研发新型大跨体系成为建筑结构技术发展的迫切需要。课题组在较早开展张拉整体体系研究的基础上,从 1998 年开始对张弦结构大跨度建筑结构体系进行系统研究,形成了张弦结构分析设计理论和施工成套技术,解决了张弦结构基础理论匮乏、分析方法欠缺和在工程应用中受到结构选型、节点构造、施工方法和监测技术等多方面问题制约的技术难题,为张弦结构的推广应用和健康发展提供了重要的科学依据和关键技术支撑。 技术原理与工艺流程简介： 1、系统研究基于张拉整体思想的张弦结构体系，提出了发明专利-弦支筒壳和弦支混凝土楼盖等新型张弦结构形式，建立了平面、空间等张弦结构分类体系，研发自制设备空气加热索膨胀系数测定仪和水域加热索膨胀系数测定仪，测定了张弦结构核心构件-拉索的膨胀系数，为张弦结构分析设计理论的建立奠定了基础。 2、确定了平面和平面组合型张弦结构的最优构成规律，揭示了平面和平面组合型张弦结构静动力特性和抗风性能，研发出专利技术—自平衡加载反力架并试验验证了所提出的插板式拉索节点的安全性和便捷性，解决了平面及平面组合型张弦结构分析计算和拉索连接节点方面的技术难题。 3、提出两种弦支穹顶分类方法和预应力二阶段分析方法，创建连续折线索单元分析技术，建立了弦支穹顶从找形、预应力设定到结构性能分析的设计方法，基于模型和实物试验及理论分析揭示了弦支穹顶结构静动力性能和稳定特性，研发了空间张弦结构的节点专利技术—预应力钢结构滚动式张拉索节点，形成弦支穹顶分析设计理论体系，解决了弦支穹顶应用中分析设计和节点构造的技术难题。 4、研发出张弦结构施工工艺仿真系统，提出了预应力施加方法和摩擦损失补偿方法，开发了张弦结构健康监测系统，解决了张弦结构施工过程中的全过程控制、监测、安全和预应力损失等方面的技术难题。提出了“地面整体拼装、一次张拉外斜索成形”的施工方法，突破了大跨度索穹顶结构张拉成形的技术瓶颈。 技术水平及专利与获奖情况： 该项科研成果发表学术论文 72 篇（其中 SCI 检索 9 篇、EI 检索 27 篇），获发明专利 7 项，实用新型专利 8 项，获国家科学技术进步二等奖 1 项，天津和北京市科技进步一等奖3项，省部级科技进步二等奖4项，达到了国际领先水平。 应用前景分析及效益预测： 本项目关键创新成果代表了现代大跨度结构技术的水平,引领了世界空间结构技术的发展,提升了中国大跨度技术在世界工程领域的地位，增强了国际竞争力，可应用于体育场馆、会展中心、交通枢纽站房等国家重要基础设施工程中。项目发表论文 72 篇(9 篇 SCI、27 篇 EI),获发明专利 7 项,成果编入 10 本著作和 6 本规程,推动了土木工程学科发展, 培养了一批高素质的结构工程科技人才，对现代大跨结构的技术进步以及推动中国空间结构从大国向强国迈进都具有重要的意义。 应用领域： 该项目科研成果已应用于包括奥运会场馆在内的近百项大跨度结构工程中，可广泛应用于大型体育场馆、会展文化中心、重大交通枢纽、大型厂房等基础设施工程中，可推广应用程度高，取得了巨大的经济效益，工程节支总额超过二亿元，对我国大跨结构技术的发展具有显著推动作用。 

针对化妆品活性成分中一些易氧化、失活，或难以透皮吸收的原料（如辅酶、白藜芦醇、维生素、茶多酚等），构建脂质体类脂质体、固体纳米脂质粒、高分子纳米颗粒等纳米技术包覆，实现活性成分保护和经皮输送，更大限度的发挥活性成分的功效。针对具有刺激性强、易挥发、易失活等活性成分（如香原料、水杨酸、防晒剂等），构建微胶囊、多孔颗粒、聚合物微球、无机空心微珠等包埋体系，实现活性成分的缓释，达到温和、安全、持久的功效。

研究了二维二聚化量子自旋系统，通过理论分析和高精度的量子蒙特卡洛方法，发现在交错状二聚化量子海森堡模型中，相变临界指数具有新奇的非单调尺寸标度行为。他们通过在有限尺寸标度理论中引入两个驱动场，同时进行大尺寸的计算分析，成功地解释了非单调的量子蒙特卡洛结果，从根源上指出二维二聚化量子自旋系统的相变仍然属于O（3）普适类，适用于量子-经典对应理论。他们的研究表明，在量子相变中可能存在多个驱动场导致的新奇标度行为，需要采用正确的标度理论才会得到正确的结果。在论文中，他们还创造性地提出多参数联动-高阶拟合方法，能极大地提高数据准确度，可以用在不同体系的数据分析中。

   本项目是针对研制列车网络设备提出的，主要包括电源模块、CPU控制主板、WTB通讯板以及MVB通讯板卡，通过消化吸收从德国引进的TCN技术，研制WTB网络研究平台，为研究人员提供良好的实验及二次开发环境，为后续列车网络设备研究提供基础和技术储备。     TCN网关是列车网络系统的控制单元，采用3U机箱结构，包含电源板、CPU主板、WTB通信板以及MVB通信板，背板采用CPCI总线通信。该模块由DC110V供电，通信接口包括以太网、WTB、MVB以及RS232。其结构框图如下所示。应用范围：      列车通讯网络网关。

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XM-JJ开放式急救学多媒体辅助教学系统 功能特点： ■ XM-JJ开放式急救医学多媒体教学系统为医学院校学生提供了一种能够自主学习、加强感官认识、强化护理学相关知识、易于操作的全方面的急救学习条件，能够提高医学生学习效率，丰富医学院校急救医学教学内容，弥补书面教学过于抽象的不足，方便学生自主学习。 ■ 本系统具有开放性、交互性，能够让学生课后随时地进行自主学习，可对学员24小时开放使用。系统力求操作简单、直观，同时具有丰富漂亮界面、很强的动态效果，能够从视觉上、听觉上吸引学生注意力，避免了枯燥无味的介绍，知识全面，弥补课堂不足。 ■ 本系统素材量大，容量超过20G。内容丰富，图文、音像并茂，生动形象。60多种急救医学技术包括：外伤、急救基本技术、急诊抢救技术、 中毒急救、心肺复苏、气管插管、气管切开、机械通气、重症监护、呼吸监护、胸部损伤、创伤性血胸、心脏除颤、腹部损伤、脾外伤、上消化道出血、脑水肿、脑出血、肺脉瘤存裂脊髓损伤、脑卒中、血液透析、腹膜透析，胫骨骨折、股骨骨折、骨盆骨折、断肢（趾）再植、妇产科急腹症、产前出血、产后出血、小心电解质酸碱衡紊乱、小儿高热、小儿惊厥、小儿意外伤害急救、五官科急救等。 ■ 模拟试卷十套以上，方便学生自测，电脑自动快速阅卷自动评分。 ■ 配置：19寸触摸一体机，双核处理器，内存2G，硬盘500G。

XM/ACLS1500高智能数字化新生儿综合急救技能训练系统 （ACLS高级生命支持、计算机控制）   ★ 标志表示需要与选配件配套使用才能实现的功能。 可真实模拟急诊时新生儿的相关体征，如瞳孔状态、动脉搏动、心律、心肺听诊等，并可使用的临床急救措施如除颤、起搏、CPR、药物治疗等，智能化模拟病人会根据操作者的不同施救措施表现出不同的生命体征变化，开放的病例编辑功能，教师可根据临床实际或教学需要自主编辑所需要的急诊病例供学生训练使用，网络交互功能可完成全体教学，教师可随时获取学生的操作数据及时纠正或指导。 执行标准：美国心脏学会（AHA)2015国际心肺复苏（CPR)&心血管急救（ECC)指南标准。 适用学科：呼吸内科、心内科、神经内科、外科、药理、护理、麻醉医学、急救医学、危重症医学、军队战地医学。 适用人群：住院医师、实习医生、研究生、各科医生（初中级职称）、麻醉医生、急救中心医生、护士、进修医学生。 适用范围：临床教学、各种考核和急救知识普及。 一、功能特点： ■ 头颈部： · 正常与散大瞳孔对比。 · 气道管理技术：逼真的口、鼻、舌、牙龈、食道、会厌、气管、气管环、可经口、鼻气管插管、吸氧、吸痰，可监测气道插管、脐静脉插管位置，并给出插管正确、错误判断。 · 插胃管：支持听诊检测插管位置，用于胃肠减压、鼻饲、洗胃等。 ■ 胸腹部： · 气胸穿刺抽气、胸腔积液抽液训练。 · CPR训练：支持口对口、口对鼻、简易呼吸器对口等多种通气方式、吹气次数和频率、按压次数和频率、按压深度及人工呼吸与胸外按压比例自动判断。 · 心电监护：与心电监护仪配套使用，可实现心电监护。 ★ 真实除颤起搏：与真实除颤起搏器配套使用，可实现真实除颤起搏功能。 ★ 模拟心电监护：可与XM-J116多参数模拟心电监护仪配套使用，实现模拟主电监护功能。 ★ 听诊音：包括心音、呼吸音、肠鸣音：其中正常心音、呼吸音可根据监视器心率、呼吸频率调节。 ★ 模拟除颤起搏：与XM-J980配套使用，可选择除颤能量，最大除颤能量达到360J。 ★ 模拟AED：与XM-AED99F配套使用，可进行模拟AED训练，提供纽扣电极，全程中文语音提示，并可自动分析心律，判断是否进行除颤。 ■ 四肢： · 静脉输液/穿刺，手臂静脉包括：头臂静脉、手背浅静脉，头皮静脉包括：额上静脉、颞浅静脉。下肢主要静脉干为股静脉。 · 脐带护理：可进行脐带的结扎，脐静脉插管输液。 · 骨髓穿刺：可经胫骨穿刺，有模拟骨髓流出，可注入药物或输液。 · 血压测量训练。 ■ 软件： · 可监控生命体征包括：自主呼吸、模拟股动脉搏动、心律、噪声、打嗝声、血压、血氧饱和度、混合性紫绀、中心性紫绀、周围性紫绀、羊水、肌张力、抽搐、反射、自发运动及全身瘫软，可进行Apgan评分。 · 系统内包括大量考题、心电图、急救理论知识、急救场景、病例等。 · 新生儿ACLS急救脚本编辑器，用于编写新生儿急救案例，根据脚本编辑中的场景设定功能模拟真实的急救场景，操作者对此做出相应的急救措施，教师能够全面评估出医学生的理论与临床技能综合素质的高低。 · 模拟人的生命体征，并由外部事件驱动脚本的运行，记录操作日志。 · 可进行PETCO2监测：确认气管插管位置和监测复苏操作的有效性。 二、标准配置： ■ 高智能ACLS新生儿模拟人 ■ 血压测量训练仪 ■ 心肺听诊组件 ■ 心电发生器 ■ 除颤转换器 ■ 简易呼吸机、听诊器、咽镜、气管套管、输液套装 ■ 急救系统控制器 ■ 医用空气压缩机 三、可选配件： ■ 真实心脏除颤起搏器 ■ XM-AED98F自动体外模拟除颤仪 ■ XM-J115多参数模拟心电监护仪 ■ 计算机 ■ PC工作站 ■ 不锈钢控制台车        ■ 抢救操作台