第一篇：畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告4-鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā).

畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告4-鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā)

1.課題名稱：

鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā) 2.項(xiàng)目研究背景：

所要編寫的結(jié)構(gòu)程序是混凝土的框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，建筑指各種房屋及其附屬的構(gòu)筑物。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑中，由若干構(gòu)件，即組成結(jié)構(gòu)的單元如梁、板、柱等，連接而構(gòu)成的能承受作用（或稱荷載）的平面或空間體系。

編寫算例使用建設(shè)部最新出臺(tái)的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》gb50010-2002,該規(guī)范與原混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gbj10-89相比，新增內(nèi)容約占15％，有重大修訂的內(nèi)容約占35％，保持和基本保持原規(guī)范內(nèi)容的部分約占50％，規(guī)范全面總結(jié)了原規(guī)范發(fā)布實(shí)施以來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，借鑒了國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。3.項(xiàng)目研究意義：

建筑中，結(jié)構(gòu)是為建筑物提供安全可靠、經(jīng)久耐用、節(jié)能節(jié)材、滿足建筑功能的一個(gè)重要組成部分，它與建筑材料、制品、施工的工業(yè)化水平密切相關(guān)，對(duì)發(fā)展新技術(shù)。新材料，提高機(jī)械化、自動(dòng)化水平有著重要的促進(jìn)作用。

由于結(jié)構(gòu)計(jì)算牽扯的數(shù)學(xué)公式較多，并且所涉及的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)很零碎。并且計(jì)算量非常之大，近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，城市人口集中、用地緊張以及商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的激烈化，更加劇了房屋設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，許多多高層建筑不斷的被建造。這些建筑無(wú)論從時(shí)間上還是從勞動(dòng)量上，都客觀的需要計(jì)算機(jī)程序的輔助設(shè)計(jì)。這樣，結(jié)構(gòu)軟件開發(fā)就顯得尤為重要。

一棟建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，主要取決于結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件的截面尺寸、材料強(qiáng)度等級(jí)以及主要機(jī)構(gòu)構(gòu)造是否合理。這些問題已經(jīng)正確解決，結(jié)構(gòu)計(jì)算、施工圖的繪制、則是另令人辛苦的具體程序設(shè)計(jì)工作了，因此原來(lái)在學(xué)校使用的手算方法，將被運(yùn)用到具體的程序代碼中去，精力就不僅集中在怎樣利用所學(xué)的結(jié)構(gòu)知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)出做法，還要想到如何把這些做法用代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，4.文獻(xiàn)研究概況

在不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有些內(nèi)容是一樣的，做框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)關(guān)鍵是要減少漏項(xiàng)、減少差錯(cuò)，計(jì)算機(jī)也是如此的。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（gbj68－84）該標(biāo)準(zhǔn)是為了合理地統(tǒng)一各類材料的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則，是制定工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)、薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)規(guī)范以及地基基礎(chǔ)和建筑抗震等設(shè)計(jì)規(guī)

范應(yīng)遵守的準(zhǔn)則，這些規(guī)范均應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的要求制定相應(yīng)的具體規(guī)定。制定其它土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí)，可參照此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則。本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑物（包括一般構(gòu)筑物）的整個(gè)結(jié)構(gòu)，以及組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和基礎(chǔ)；適用于結(jié)構(gòu)的使用階段，以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、運(yùn)輸與安裝等施工階段。本標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)理論，采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法分析確定，即將各種影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素都視為隨機(jī)變量，使設(shè)計(jì)的概念和方法都建立在統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上，并以主要根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析確定的失效概率來(lái)度量結(jié)構(gòu)的可靠性，屬于“概率設(shè)計(jì)法”，這是設(shè)計(jì)思想上的重要演進(jìn)。這也是當(dāng)代國(guó)際上工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法發(fā)展的總趨勢(shì)，而我國(guó)在設(shè)計(jì)規(guī)范（或標(biāo)準(zhǔn)）中采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法是迄今為止采用最廣泛的國(guó)家。

結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng) 常見的作用效應(yīng)有： 1．內(nèi)力。

軸向力，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一正截面上的法向拉力或壓力； 剪力，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的切向力； 彎矩，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的內(nèi)力矩；

扭矩，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的剪力構(gòu)成的力偶矩。2．應(yīng)力。如正應(yīng)力、剪應(yīng)力、主應(yīng)力等。

3．位移。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中某點(diǎn)位變（線位移）或某線段方向的改變（角位移）。

4．撓度。構(gòu)件軸線或中面上某點(diǎn)在彎短作用平面內(nèi)垂直于軸線或中面的線位移。5．變形。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中各點(diǎn)間的相對(duì)位移。變形分為彈性變形和塑性變形。

6．應(yīng)變：如線應(yīng)變、剪應(yīng)變和主應(yīng)變等。

極限狀態(tài) 整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)可分為兩類：

1．承載能力極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài)：

（1）整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如傾覆等）；

（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強(qiáng)度被超過而破壞（包括疲勞破壞），或因過度的塑性變形而不適于繼續(xù)承載；（3）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系；

（4）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如壓屈等）。

2．正常使用極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到使用功能上允許的某一限值的極限狀態(tài)。出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)：（1）影響正常使用或外觀的變形；

（2）影響正常使用或耐久性能的局部損壞（包括裂縫）；（3）影響正常使用的振動(dòng)；（4）影響正常使用的其它特定狀態(tài)。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)，是在結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟(jì)之間選擇一種合理的平衡，力求以最低的代價(jià)，使所建造的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi)，能滿足預(yù)定的安全性、適用性和耐久性等功能要求。為達(dá)到這個(gè)目的，人們采用過多種設(shè)計(jì)方法。以現(xiàn)代觀點(diǎn)看，可劃分為定值設(shè)計(jì)法和概率設(shè)計(jì)法兩大類。

1．定值設(shè)計(jì)法。將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素（如荷載、材料強(qiáng)度、幾何參數(shù)、計(jì)算公式精度等）看作非隨機(jī)變量，而且采用以經(jīng)驗(yàn)為主確定的安全系數(shù)來(lái)度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計(jì)方法，即確定性方法。此方法要求任何情況下結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)s（內(nèi)力、變形、裂縫寬度等）不應(yīng)大于結(jié)構(gòu)抗力r（強(qiáng)度、剛度、抗裂度等），即s≤r。在20世紀(jì)70年代中期前，我國(guó)和國(guó)外主要都采用這種方法。

2．概率設(shè)計(jì)法：將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素看作隨機(jī)變量，而且采用以統(tǒng)計(jì)為主確定的失效概率或可靠指標(biāo)來(lái)度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計(jì)方法，即非確定性方法。此方法要求按概率觀念來(lái)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，也就是出現(xiàn)結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)3大于結(jié)構(gòu)抗力r（s＞r）的概率應(yīng)小于某個(gè)可以接受的規(guī)定值。這種方法是20世紀(jì)40年代提出來(lái)的，至70年代后期在國(guó)際上已進(jìn)入實(shí)用階段。我國(guó)自80年代中期，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法開始由定值法向概率法過渡。面向?qū)ο缶幊?/p>

使創(chuàng)建windows程序較為容易的關(guān)鍵技術(shù)是面向?qū)ο缶幊蹋騩op。這種技術(shù)可以創(chuàng)建可重用組建，它是程序的組成模塊。幾個(gè)定義

控件 提供程序可見界面的可重用對(duì)象。控件的示例有文本框、標(biāo)簽和命令按鈕。事件 由用戶或操作系統(tǒng)引發(fā)的動(dòng)作。事件的示例有擊鍵、單擊鼠標(biāo)、一段時(shí)間的限制，或從端口接收數(shù)據(jù)。

方法 嵌入在對(duì)象定義中的程序代碼，它定義對(duì)象怎樣處理信息并響應(yīng)某事件。例如，數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象有打開紀(jì)錄集并從一個(gè)記錄移動(dòng)到另一個(gè)記錄的方法。對(duì)象 程序的基本元素，它含有定義其特征的屬性，定義其任務(wù)和識(shí)別它可以響應(yīng)的事件的方法。控件和窗體是visual basic中所有對(duì)象的示例。過程 為完成任務(wù)而編寫的代碼段。過程通常用于響應(yīng)特定的事件。

屬性 對(duì)象的特征，如尺寸、位置、顏色或文本。屬性決定對(duì)象的外觀，有時(shí)也決定對(duì)象的行為。屬性也用于為對(duì)象提供數(shù)據(jù)和從對(duì)象取回信息。5.設(shè)計(jì)主要內(nèi)容

本軟件適用于現(xiàn)澆鋼筋混凝土多層、多跨的框架的設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)要完成的工作包括：

1.平面鋼架分析程序的改造

對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)教研室版平面鋼架分析程序進(jìn)行修改和補(bǔ)充。要求：

(1 編寫自動(dòng)生成節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)和單元節(jié)點(diǎn)編號(hào)的程序，或以圖形方式輸入計(jì)算簡(jiǎn)圖。(2 修改程序，使之適合多工況內(nèi)力計(jì)算；(3 根據(jù)輸入、輸出數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)娜藱C(jī)界面。輸出應(yīng)可選的顯示各構(gòu)件端力和內(nèi)力圖。2．編寫鋼筋混凝土多層多跨框架機(jī)構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計(jì)程序

(1 根據(jù)有關(guān)的規(guī)范，應(yīng)明確計(jì)算的各種荷載（恒載、樓屋面活載、風(fēng)荷載和地震作用等）的計(jì)算方法，在次基礎(chǔ)上編寫自動(dòng)生成各種荷載作用下的結(jié)點(diǎn)荷載和單元荷載的程序。

地震作用按底部剪力法確定。自振周期用經(jīng)驗(yàn)公式確定。

(2 計(jì)算各種荷載單獨(dú)作用時(shí)框架各桿件的內(nèi)力。計(jì)算結(jié)構(gòu)存放在各自的桿端力（隨機(jī)）文件中。

對(duì)豎向荷載下的梁端彎距進(jìn)行塑性調(diào)幅。

(3 在(2中產(chǎn)生的桿端力文件基礎(chǔ)上，分別計(jì)算各種可能的荷載組合下，梁、柱控制截面的內(nèi)力。計(jì)算結(jié)果存放在適當(dāng)?shù)奈募小?/p>

(4 從(3生成的文件中選出最不利組合，同時(shí)給出截面配筋。梁、柱截面配筋的確定應(yīng)考慮抗震設(shè)計(jì)的要求。

(5 部分編程較熟練的同學(xué)可根據(jù)計(jì)算結(jié)果和構(gòu)造規(guī)定，用auto-cad vba 繪制梁、柱配筋圖。5．成果形式

本畢業(yè)設(shè)計(jì)的成果應(yīng)包括：

1.可運(yùn)行的、并能給出正確計(jì)算結(jié)果的源程序

在存放源程序的軟盤中，應(yīng)至少有一個(gè)算例的數(shù)據(jù)文件，可在基本不需另外鍵入數(shù)據(jù)的前提下，顯示正確地運(yùn)行結(jié)果。2．軟件使用手冊(cè)

這是為用戶準(zhǔn)備的關(guān)于軟件使用方法、操作步驟和其他必要的文字材料。3．軟件說(shuō)明書

這是軟件作者的工作檔案，是軟件維護(hù)的基本資料。其中應(yīng)包括：

(1 軟件所依據(jù)的工作檔案、力學(xué)和工程結(jié)構(gòu)模型的較為詳細(xì)的描述，主要的計(jì)算公式及其使用的符號(hào)的含義，重要算法的文字說(shuō)明：

(2 程序的結(jié)構(gòu)：模塊的劃分的情況、各模塊相互之間的關(guān)系及各模塊的功能；(3 帶有較為詳細(xì)的注釋的源程序文本。其中應(yīng)注明各標(biāo)識(shí)符的含義（盡可能的采用通用公式中的符號(hào)）。各程序段的功能、相應(yīng)的數(shù)學(xué)公式和特殊算法的說(shuō)明；(4 為使他人根據(jù)軟件說(shuō)明書讀懂你的程序所必需的其他資料。(5 部分編程較熟練的同學(xué)可遞交梁、柱配筋圖紙一張。4．對(duì)自己所編程序的評(píng)價(jià)

(1 對(duì)算例計(jì)算結(jié)果的合理性進(jìn)行必要的分析；

(2 總結(jié)軟件設(shè)計(jì)過程中的經(jīng)驗(yàn)和及教訓(xùn)，提出設(shè)計(jì)改進(jìn)意見。以上各項(xiàng)資料處源程序文本以軟盤形式提交外，其余均用計(jì)算機(jī)打印。6.進(jìn)度計(jì)劃

第一周 畢業(yè)實(shí)習(xí)，參觀工程，收集資料。

第二周 需求分析：描述計(jì)算機(jī)模型，編些初步的軟件說(shuō)明書。第三周 軟件設(shè)計(jì)：選擇模塊劃分的方案

第四周 模塊設(shè)計(jì)：數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(jì)（梁柱截面數(shù)據(jù)）或 數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(jì)（可視化圖形輸入）第五周 數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(jì)（框架數(shù)據(jù)、附加荷載）

第六周 模塊設(shè)計(jì)：荷載計(jì)算（恒載、活載），相應(yīng)的內(nèi)力計(jì)算 第七周 荷載計(jì)算（風(fēng)荷載、地震作用），相應(yīng)的內(nèi)力計(jì)算 第八周 模塊設(shè)計(jì)：梁配筋計(jì)算 第九周 梁荷載組合，確定梁配筋 第十周 梁荷載組合，確定梁配筋 第十一周 模塊設(shè)計(jì)：柱配筋計(jì)算 第十二周 柱荷載組合，確定柱配筋 第十三周 柱荷載組合，確定柱配筋

第十四周 軟件測(cè)試 或用autocad vba 繪制梁、柱配筋圖； 第十五周 軟件測(cè)試

第十六周 整理源程序，編寫軟件說(shuō)明數(shù)和用戶手冊(cè)

第十七周 編寫軟件說(shuō)明書和用戶手冊(cè)，形成畢業(yè)設(shè)計(jì)全部文件，準(zhǔn)備答辯。第十八周 畢業(yè)答辯上一頁(yè)

第二篇：4畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)

致 謝

當(dāng)我打完畢業(yè)論文的最后一個(gè)句號(hào)，涌上心頭的不是長(zhǎng)途跋涉后抵達(dá)終點(diǎn)的欣喜，而是源自心底的難以言喻的失落。隨著論文的終結(jié)，意味著我生命中最純美的學(xué)生時(shí)代即將結(jié)束，盡管百般不舍，這一天終究會(huì)在熙熙攘攘的喧囂中決絕的來(lái)臨。

三年的大學(xué)生活，所收獲的不僅僅是愈加豐厚的知識(shí)，更重要的是在閱讀、實(shí)踐中所培養(yǎng)的思維方式和表達(dá)能力。很慶幸這些年來(lái)我遇到了許多恩師益友，無(wú)論在學(xué)習(xí)上、生活上還是工作上都給予了我無(wú)私的幫助和熱心的照顧。對(duì)他們的感激之情難以用語(yǔ)言量度，謹(jǐn)以我最樸實(shí)的話語(yǔ)致以最真摯的謝意。

在這里首先要感謝我的導(dǎo)師徐輝。徐老師平日里工作繁多，但對(duì)我悉心的指導(dǎo)為我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)給了極大的幫助。除了敬佩老師的專業(yè)水平外，她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)也我影響深遠(yuǎn)。

其次要感謝我的幾位同學(xué)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，大家雖然都沒太多的經(jīng)驗(yàn)，但是我們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下，互相幫助，團(tuán)結(jié)協(xié)作，共同攻克了一個(gè)又一個(gè)的難關(guān)，最終圓滿的完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。在大學(xué)的末尾，能夠遇到這樣的同學(xué)，是值得一生銘記的。

另外，我還要由衷感謝各位老師對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)和教誨。也感謝河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院、母校三年來(lái)對(duì)我的栽培。

第三篇：畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告(建筑軟件開發(fā))

1。課題名稱：

鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā) 2。項(xiàng)目研究背景：

所要編寫的結(jié)構(gòu)程序是混凝土的框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，建筑指各種房屋及其附屬的構(gòu)筑物。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑中，由若干構(gòu)件，即組成結(jié)構(gòu)的單元如梁、板、柱等，連接而構(gòu)成的能承受作用（或稱荷載）的平面或空間體系。

編寫算例使用建設(shè)部最新****的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》gb50010-2002，該規(guī)范與原混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gbj10-89相比，新增內(nèi)容約占15％，有重大修訂的內(nèi)容約占35％，保持和基本保持原規(guī)范內(nèi)容的部分約占50％，規(guī)范全面總結(jié)了原規(guī)范發(fā)布實(shí)施以來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，借鑒了國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。

3。項(xiàng)目研究意義：

建筑中，結(jié)構(gòu)是為建筑物提供安全可靠、經(jīng)久耐用、節(jié)能節(jié)材、滿足建筑功能的一個(gè)重要組成部分，它與建筑材料、制品、施工的工業(yè)化水平密切相關(guān)，對(duì)發(fā)展新技術(shù)。新材料，提高機(jī)械化、自動(dòng)化水平有著重要的促進(jìn)作用。

由于結(jié)構(gòu)計(jì)算牽扯的數(shù)學(xué)公式較多，并且所涉及的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)很零碎。并且計(jì)算量非常之大，近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，城市人口集中、用地緊張以及商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的激烈化，更加劇了房屋設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，許多多高層建筑不斷的被建造。這些建筑無(wú)論從時(shí)間上還是從勞動(dòng)量上，都客觀的需要計(jì)算機(jī)程序的輔助設(shè)計(jì)。這樣，結(jié)構(gòu)軟件

開發(fā)就顯得尤為重要。

一棟建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，主要取決于結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件的截面尺寸、材料強(qiáng)度等級(jí)以及主要機(jī)構(gòu)構(gòu)造是否合理。這些問題已經(jīng)正確解決，結(jié)構(gòu)計(jì)算、施工圖的繪制、則是另令人辛苦的具體程序設(shè)計(jì)工作了，因此原來(lái)在學(xué)校使用的手算方法，將被運(yùn)用到具體的程序代碼中去，精力就不僅集中在怎樣利用所學(xué)的結(jié)構(gòu)知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)出做法，還要想到如何把這些做法用代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，4。文獻(xiàn)研究概況

在不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有些內(nèi)容是一樣的，做框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)關(guān)鍵是要減少漏項(xiàng)、減少差錯(cuò)，計(jì)算機(jī)也是如此的。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（gbj68－84）該標(biāo)準(zhǔn)是為了合理地統(tǒng)一各類材料的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則，是制定工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)、薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)規(guī)范以及地基基礎(chǔ)和建筑抗震等設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)遵守的準(zhǔn)則，這些規(guī)范均應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的要求制定相應(yīng)的具體規(guī)定。制定其它土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí)，可參照此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則。本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑物（包括一般構(gòu)筑物）的整個(gè)結(jié)構(gòu)，以及組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和基礎(chǔ)；適用于結(jié)構(gòu)的使用階段，以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、運(yùn)輸與安裝等施工階段。本標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)理論，采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法分析確定，即將各種影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素都視為隨機(jī)變量，使設(shè)計(jì)的概念和方法都建立在統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上，并以主要根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析確定的失效概率來(lái)度量結(jié)構(gòu)的可靠性，屬于“概率設(shè)計(jì)法”，這是設(shè)計(jì)思想上的重要演進(jìn)。這也是當(dāng)代國(guó)際上工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法發(fā)展的總趨勢(shì)，而我國(guó)在設(shè)計(jì)規(guī)范（或標(biāo)準(zhǔn)）中采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法是迄今為止采用最廣泛的國(guó)家。

結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)常見的作用效應(yīng)有： 1．內(nèi)力。

軸向力，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一正截面上的法向拉力或壓力；

剪力，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的切向力；

彎矩，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的內(nèi)力矩；

扭矩，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的剪力構(gòu)成的力偶矩。

2．應(yīng)力。如正應(yīng)力、剪應(yīng)力、主應(yīng)力等。

3．位移。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中某點(diǎn)位變（線位移）或某線段方向的改變（角位移）。

4．撓度。構(gòu)件軸線或中面上某點(diǎn)在彎短作用平面內(nèi)垂直于軸線或中面的線位移。

5．變形。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中各點(diǎn)間的相對(duì)位移。變形分為彈性變形和塑性變形。

6．應(yīng)變：如線應(yīng)變、剪應(yīng)變和主應(yīng)變等。

極限狀態(tài)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)可分為兩類：

1．承載能力極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài)：

（1）整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如傾覆等）；

（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告范文-鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā)

（3）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系；

（4）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如壓屈等）。

2．正常使用極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到使用功能上允許的某一限值的極限狀態(tài)。出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)：

（1）影響正常使用或外觀的變形；

（2）影響正常使用或耐久性能的局部損壞（包括裂縫）；

（3）影響正常使用的振動(dòng)；（4）影響正常使用的其它特定狀態(tài)。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)，是在結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟(jì)之間選擇一種合理的平衡，力求以最低的代價(jià)，使所建造的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi)，能滿足預(yù)定的安全性、適用性和耐久性等功能要求。為達(dá)到這個(gè)目的，人們采用過多種設(shè)計(jì)方法。以現(xiàn)代觀點(diǎn)看，可劃分為定值設(shè)計(jì)法和概率設(shè)計(jì)法兩大類。

1．定值設(shè)計(jì)法。將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素（如荷載、材料強(qiáng)度、幾何參數(shù)、計(jì)算公式精度等）看作非隨機(jī)變量，而且采用

以經(jīng)驗(yàn)為主確定的安全系數(shù)來(lái)度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計(jì)方法，即確定性方法。此方法要求任何情況下結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)s（內(nèi)力、變形、裂縫寬度等）不應(yīng)大于結(jié)構(gòu)抗力r（強(qiáng)度、剛度、抗裂度等），即s≤r。在20世紀(jì)70年代中期前，我國(guó)和國(guó)外主要都采用這種方法。

2．概率設(shè)計(jì)法：將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素看作隨機(jī)變量，而且采用以統(tǒng)計(jì)為主確定的失效概率或可靠指標(biāo)來(lái)度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計(jì)方法，即非確定性方法。此方法要求按概率觀念來(lái)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，也就是出現(xiàn)結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)3大于結(jié)構(gòu)抗力r（s＞r）的概率應(yīng)小于某個(gè)可以接受的規(guī)定值。這種方法是20世紀(jì)40年代提出來(lái)的，至70年代后期在國(guó)際上已進(jìn)入實(shí)用階段。我國(guó)自80年代中期，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法開始由定值法向概率法過渡。

面向?qū)ο缶幊?/p>

使創(chuàng)建windows程序較為容易的關(guān)鍵技術(shù)是面向?qū)ο缶幊蹋騩op。這種技術(shù)可以創(chuàng)建可重用組建，它是程序的組成模塊。

幾個(gè)定義

控件提供程序可見界面的可重用對(duì)象。控件的示例有文本框、標(biāo)簽和命令按鈕。

事件由用戶或操作系統(tǒng)引發(fā)的動(dòng)作。事件的示例有擊鍵、單擊鼠標(biāo)、一段時(shí)間的限制，或從端口接收數(shù)據(jù)。

方法嵌入在對(duì)象定義中的程序代碼，它定義對(duì)象怎樣處理信息并響應(yīng)某事件。例如，數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象有打開紀(jì)錄集并從一個(gè)記錄移動(dòng)到另一個(gè)記錄的方法。

對(duì)象程序的基本元素，它含有定義其特征的屬性，定義其任務(wù)和識(shí)別它可以響應(yīng)的事件的方法。控件和窗體是visualbasic中所有對(duì)象的示例。

過程為完成任務(wù)而編寫的代碼段。過程通常用于響應(yīng)特定的事件。

屬性對(duì)象的特征，如尺寸、位置、顏色或文本。屬性決定對(duì)象的外觀，有時(shí)也決定對(duì)象的行為。屬性也用于為對(duì)象提供數(shù)據(jù)和從對(duì)象取回信息中國(guó)物流信息網(wǎng)

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5。設(shè)計(jì)主要內(nèi)容

本軟件適用于現(xiàn)澆鋼筋混凝土多層、多跨的框架的設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)要完成的工作包括：

1。平面鋼架分析程序的改造

對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)教研室版平面鋼架分析程序進(jìn)行修改和補(bǔ)充。要求：

(1)編寫自動(dòng)生成節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)和單元節(jié)點(diǎn)編號(hào)的程序，或以圖形方式輸入計(jì)算簡(jiǎn)圖。

(2)修改程序，使之適合多工況內(nèi)力計(jì)算；(3)根據(jù)輸入、輸出數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)娜藱C(jī)界面。輸出應(yīng)可選的顯示各構(gòu)件端力和內(nèi)力圖。

2．編寫鋼筋混凝土多層多跨框架機(jī)構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計(jì)程序(1)根據(jù)有關(guān)的規(guī)范，應(yīng)明確計(jì)算的各種荷載（恒載、樓屋面

活載、風(fēng)荷載和地震作用等）的計(jì)算方法，在次基礎(chǔ)上編寫自動(dòng)生成各種荷載作用下的結(jié)點(diǎn)荷載和單元荷載的程序。

地震作用按底部剪力法確定。自振周期用經(jīng)驗(yàn)公式確定。(2)計(jì)算各種荷載單獨(dú)作用時(shí)框架各桿件的內(nèi)力。計(jì)算結(jié)構(gòu)存放在各自的桿端力（隨機(jī)）文件中。

對(duì)豎向荷載下的梁端彎距進(jìn)行塑性調(diào)幅。

(3)在(2)中產(chǎn)生的桿端力文件基礎(chǔ)上，分別計(jì)算各種可能的荷載組合下，梁、柱控制截面的內(nèi)力。計(jì)算結(jié)果存放在適當(dāng)?shù)奈募小?/p>

(4)從(3)生成的文件中選出最不利組合，同時(shí)給出截面配筋。

梁、柱截面配筋的確定應(yīng)考慮抗震設(shè)計(jì)的要求。

(5)部分編程較熟練的同學(xué)可根據(jù)計(jì)算結(jié)果和構(gòu)造規(guī)定，用auto-cadvba繪制梁、柱配筋圖。

5．成果形式

本畢業(yè)設(shè)計(jì)的成果應(yīng)包括：

1。可運(yùn)行的、并畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告范文-鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā)

第四篇：畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告樣例

“熱膜空氣流量傳感器的研究”畢業(yè)論文開題報(bào)告

一、論文背景和意義

自20世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著電子技術(shù)尤其是微處理器的迅速發(fā)展，使現(xiàn)代汽車成為典型的高科技機(jī)電一體化產(chǎn)品。電子信息技術(shù)已經(jīng)成為新一代汽車發(fā)展方向的主導(dǎo)因素,汽車動(dòng)力性能、操縱性能、安全性能和舒適性能等各個(gè)方面的改進(jìn)和提高,都將依賴于機(jī)械系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)和電子產(chǎn)品、信息技術(shù)的完美結(jié)合,電子技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用已使汽車產(chǎn)品的功能發(fā)生了深刻的變化，其中最有代表性的核心器件就是傳感器。汽車的各個(gè)系統(tǒng)正是依靠傳感器，進(jìn)行信息反饋，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制工作的。由于傳感器在電控系統(tǒng)中的重要性,所以從某種意義上說(shuō),先進(jìn)汽車的競(jìng)爭(zhēng)即是傳感器的競(jìng)爭(zhēng)。目前,普通汽車上大約裝有幾十到近百只傳感器,豪華轎車上則更多,這些傳感器主要分布在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)和車身安全控制系統(tǒng)中。

由于汽車傳感器在汽車電控系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著信息的采集和傳輸，然后經(jīng)電腦對(duì)信息處理后控制相應(yīng)的執(zhí)行器工作，因此各類傳感器是汽車電子控制系統(tǒng)和自我診斷系統(tǒng)中非常重要的裝置。熱膜空氣流量傳感器直接測(cè)出進(jìn)氣管內(nèi)空氣流量的變化，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入ECU中，作為發(fā)動(dòng)機(jī)基本噴油量控制和點(diǎn)火控制的依據(jù)。本畢業(yè)論文旨在研究熱膜空氣流量傳感器的工作原理及常見故障排除，并通過此論文研究進(jìn)一步理解掌握所學(xué)的汽車電控知識(shí)，能正確排除汽車電控故障，又能通過本畢業(yè)設(shè)計(jì)將學(xué)習(xí)到的諸多理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中，培養(yǎng)了自身的創(chuàng)新能力。

二、汽車傳感器的作用和應(yīng)用

傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量、并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置, 通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。它是一種檢測(cè)裝置, 是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。

現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展特征之一就是越來(lái)越多的部件采用電子控制系統(tǒng)，汽車電控系統(tǒng)的功用是提高汽車的整體性能，包括動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、舒適性、操縱性、通過性以及排放性能等。雖然汽車車型不同、檔次不同，采用電控系統(tǒng)的功能和多少也不盡相同，但是汽車電子控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)都是由傳感器號(hào)、電控單元ECU和執(zhí)行器（執(zhí)行元件）三個(gè)部分組成，這是電控系統(tǒng)共同的特點(diǎn)。傳感器是電子控制系統(tǒng)的眼睛，它用于觀察記錄各種變化的物理、化學(xué)量，并將這些量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔X可識(shí)別的電信號(hào)，例如水溫傳感器、空氣流量計(jì)等。執(zhí)行器是電子控制系統(tǒng)的手，它用于執(zhí)行電腦ECU發(fā)出的各種命令，它可把命令變成對(duì)控制對(duì)象的具體動(dòng)作，例如噴油器、怠速馬達(dá)、點(diǎn)火線圈等。控制電腦是整個(gè)控制系統(tǒng)的大腦，它用于分析處理各種信息，并發(fā)出命令給各個(gè)執(zhí)行器來(lái)完成整個(gè)系統(tǒng)工作。

汽車用傳感器的主要類型有溫度傳感器、壓力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、流量傳感器、位置傳感器、氣體濃度傳感器等，在汽車上主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)及GPS系統(tǒng)中，采集汽車在各種工況下的技術(shù)參數(shù)，如車速、各種介質(zhì)的溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況等, 轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸給計(jì)算機(jī), 使汽車處于最佳工作狀態(tài)，為汽車的優(yōu)化控制提供原始依據(jù)，以提高汽車的安全性、舒適性、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和降低排放污染。

三、論文研究的主要內(nèi)容及方法

本課題主要研究以下幾方面的內(nèi)容：

（1）闡述傳感器的定義和功能、汽車電控系統(tǒng)的組成、傳感器在汽車中的應(yīng)用、本論文的研究背景和意義。

（2）闡述熱膜式空氣流量傳感器的類型、基本工作原理、結(jié)構(gòu)組成、外接電路和工作電路分析等知識(shí)；

（3）總結(jié)歸納熱膜式空氣流量傳感器出現(xiàn)各種故障后，發(fā)動(dòng)機(jī)表現(xiàn)出的相應(yīng)故障現(xiàn)象，闡述如何進(jìn)行故障分析及利用診斷工具故障檢測(cè)，并對(duì)熱膜式空氣流量傳感器所有可能故障進(jìn)行歸納并提出排除方法；

（4）收集熱膜式空氣流量傳感器的典型車型及典型故障案例，詳細(xì)闡述其故障排除步驟和方法，為今后此類傳感器的故障排除提供參考信息。

本課題的研究方法：

首先明確課題任務(wù)，即確定論文題目和論文研究的主要內(nèi)容；然后查找、收集國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)和技術(shù)資料，進(jìn)行消化吸收，根據(jù)論文研究的主要內(nèi)容形成各階段文字性成果；繼續(xù)收集資料，到生產(chǎn)維修現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，對(duì)故障分析檢測(cè)和維修案例進(jìn)行匯總和提煉，深入探討文字性成果的合理性，撰寫出論文初稿；學(xué)習(xí)繪圖軟件的使用，修改論文初稿，整理論文格式，形成最終合格的畢業(yè)論文文稿；最后打印文稿，準(zhǔn)備答辯。

四、論文的工作安排：

本畢業(yè)論文工作時(shí)間為12周，分兩個(gè)階段，第一個(gè)階段為本學(xué)期11月30日到12月31日（5周），第二個(gè)階段為下學(xué)期3月1日到4月16日（7周）。具體工作安排如下：

1-3周：明確任務(wù)、撰寫開題報(bào)告、根據(jù)論文研究?jī)?nèi)容搜索資料；

4周：闡述、分析熱膜式空氣流量傳感器傳感器的基本原理、解答問題； 5周：熱膜式空氣流量傳感器傳感器的結(jié)構(gòu)組成分析、解答問題；

6周：熱膜式空氣流量傳感器傳感器的故障表現(xiàn)及具體檢測(cè)、解答問題； 7周：繪制熱膜式空氣流量傳感器傳感器的工作原理圖、解答問題； 8-9周：故障排除歸納總結(jié)和故障案例收集、解答問題；

10-12周：將各階段文字性成果匯總，撰寫論文，答辯。

第五篇：基于多羧酸配體的金屬-有機(jī)框架材料的合成與性能研究開題報(bào)告

基于多羧酸配體的金屬-有機(jī)框架材料的合成與

性能研究開題報(bào)告

指導(dǎo)老師：吳傳德

化學(xué)系 0801班 姓名 樂月琴 學(xué)號(hào) 3080103522 選題的背景和意義

1.1 選題背景和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

金屬-有機(jī)框架(Metal-Organic Framework，MOF)是指有機(jī)配體與金屬離子通過自組裝形成的具有周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的金屬-有機(jī)框架材料[1]。它集合了有機(jī)聚合物和配位化合物兩者的特點(diǎn)，既不同于一般的有機(jī)聚合物，也不同于硅氧類的無(wú)機(jī)聚合物，而是結(jié)合了有機(jī)配體和無(wú)機(jī)金屬離子兩者的特點(diǎn)，可以通過選擇適宜的配體和金屬離子或金屬簇，控制影響自組裝的各種微妙因素，合成出具有新奇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的金屬一有機(jī)超分子，如一維鏈、梯子、方塊、磚墻、蜂窩等，為開發(fā)新型功能材料提供了豐富的研究素材，近十年來(lái)得到了學(xué)術(shù)界的廣泛重視[2-5]。金屬-有機(jī)框架材料具有性質(zhì)獨(dú)特、結(jié)構(gòu)多樣化、不尋常的光電磁效應(yīng)、眾多的可供使用的金屬離子等特點(diǎn)，在非線性光學(xué)、磁性、超導(dǎo)、催化、吸附、分離、主客體化學(xué)及生物制藥等諸多方面顯示了潛在的應(yīng)用前景[6-7]。如在氣體儲(chǔ)存方面，由于MOFs材料大部分具有孔隙結(jié)構(gòu)和特殊的構(gòu)造,在氣體的存儲(chǔ)方面有潛在的應(yīng)用。Yaghi等[8]對(duì)有MOF-5 骨架結(jié)構(gòu)的16 種MOFs 進(jìn)行了甲烷吸附性能的研究,這些骨架的孔是均勻、周期性排列的,孔隙率達(dá)到91.1 %。在36 個(gè)大氣壓、室溫下,對(duì)甲烷的吸附量可以達(dá)到240cm3(STP)·g-1。2005年Yaghi研究小組[9]的綜述中對(duì)當(dāng)時(shí)文獻(xiàn)中所報(bào)道的金屬有機(jī)骨架材料儲(chǔ)氫性能進(jìn)行了簡(jiǎn)要的匯總；其中MOF-505在77K(1 atm)條件下表現(xiàn)了相對(duì)比較好的儲(chǔ)氫能力，每克樣品吸附24.8 mg 氫氣。在吸附和分離方面，由于多孔材料特有的骨架結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì),使得其對(duì)不同的氣體的吸附作用不一樣,從而可以對(duì)某些混合氣體體系進(jìn)行分離。Kim 等[10]合成了甲酸錳化合物,其表面積不是很大,約為240m2/g ,但是這種金屬有機(jī)骨架對(duì)氮?dú)狻錃狻鍤狻⒍趸肌⒓淄榈染哂羞x擇性的吸附。這種材料就可以作為一種選擇性分子篩,可能會(huì)有很重要的工業(yè)應(yīng)用,如從天然氣中脫除二氧化碳,從含有氮?dú)狻⒁谎趸蓟蚣淄榈幕旌蠚庵谢厥諝錃狻Ｔ诔洚?dāng)反應(yīng)器方面，MOFs的多孔性以及孔徑可調(diào)性，除了能用作儲(chǔ)存以及篩分等之外，MOFs的孔道中能夠進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成己知或未知的產(chǎn)物。隨著主體MOFs的選定，孔道將會(huì)作為合成的納米模板，由于孔道的大小是一定的，故能獲得單分散的納米粒子，納米粒子的大小可由主體材料的孔徑調(diào)節(jié)。Ferey[11]以MIL-101作為主體材料，將制備的MIL-101浸入含有Zn鹽的溶液中，制備出含有Zn2+的MIL-101，小心洗滌后在300 K的條件下與H2S作用，制備出孔道有半導(dǎo)體ZnS納米粒子的復(fù)合物。通過高分辨力電鏡和化學(xué)組成分析證明半導(dǎo)體粒子存在于孔道中，而不在主體材料MIL-101的表面。

金屬-有機(jī)框架材料的研究是由配位化學(xué)發(fā)展而來(lái)的，在此后的發(fā)展中，對(duì)MOFs的研究很好的結(jié)合了有機(jī)化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、超分子化學(xué)等學(xué)科。

1990年Robson[12]將無(wú)機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的研究成果拓展到有機(jī)和金屬-有機(jī)聚合物領(lǐng)域中，首次提出以下設(shè)想：以一些簡(jiǎn)單礦物的結(jié)構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)原型，用幾何上匹配的分子模塊代替網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)，用分子鏈接代替其原型網(wǎng)絡(luò)中的單個(gè)化學(xué)鍵，以此來(lái)構(gòu)筑具有礦物拓?fù)涞呐湮痪酆衔铩６页晒Φ暮铣闪擞?,4',4'',4'''-四氰基苯甲烷與正一價(jià)銅離子構(gòu)筑的具有金剛石拓?fù)涞娜S配位聚合物。1994年Fujita[13]用Cd與4，4'-聯(lián)吡啶合成了具有二維方格網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物，它具有很好的催化活性，能加速氰基甲烷基化反應(yīng)。1995年，美國(guó)化學(xué)家Moore[14]在Nature上報(bào)道了Ag與2，4，6-三(對(duì)氰基苯基乙炔基)苯形成的具有蜂窩狀骨架結(jié)構(gòu)的三維聚合物，該聚合物具有生物活性，能夠促進(jìn)細(xì)胞增大。同年Fujita[15]在Nature上提出了選擇適當(dāng)?shù)膭傂杂袡C(jī)配體與金屬離子構(gòu)筑微孔材料，也就是金屬-有機(jī)框架結(jié)構(gòu)(Metal-Organic Framework，MOF)材料，這類材料可以吸附客體分子，在脫出客體分子后骨架仍然保持穩(wěn)定，并合成了由均苯三甲酸與Co構(gòu)成的化合物在隨后的時(shí)間里，Yaghi等合成了非常具有代表性的MOF系列配位聚合物，其孔徑和比表面積超過傳統(tǒng)的分子篩，成為了配位聚合物發(fā)展史上的一個(gè)里程碑[12]。

在此后的十幾年歲月，MOFs的研究逐漸變得熱門，更多性能多樣優(yōu)良，比面積極大的MOFs被研究出來(lái)。1999年Yashi研究小組合成的MOF-5 Langmuir比表面積高達(dá)2900m2/g[16]。

2005年Ferey研究小組合成的MIL-100和MIL-101都包含多級(jí)孔道和很大的比表面積[17-20]。這些化合物無(wú)疑展現(xiàn)了金屬-有機(jī)框架材料誘人的前景，如氣體的吸附、催化、藥物載體等。1.2 選題的意義

具有空d和空f(shuō)軌道的d、ds和4f區(qū)過渡金屬與配體易形成配位鍵；芳香羧酸剛性平面骨架上的羧基具有特定角度且配位點(diǎn)多，能以多樣的配位模式在特定的方向上連接金屬離子，還可做為氫鍵受體和給體。通過各配體相互調(diào)整組合，可進(jìn)一步調(diào)節(jié)MOF的空間構(gòu)型得到多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并利用配體共軛芳環(huán)對(duì)電子的傳遞作用，將令人感興趣的光催化、熒光等特性引入到MOF的骨架中，從而合成一系列具有特定結(jié)構(gòu)和功能的MOF材料。

在MOFs的合成中，分子間作用力極為難以預(yù)測(cè)，所以造成了合成過程與結(jié)果在一定程度上的不可預(yù)測(cè)。因此,努力辨識(shí)和修正合成條件,使金屬和配體之間能按意想的方式作用并結(jié)合就顯得極為重要了。金屬離子和配體的濃度、溶劑的極性、pH 值和溫度的微小的變化都可能導(dǎo)致晶體質(zhì)量和產(chǎn)率的變化,或產(chǎn)生全新的骨架結(jié)構(gòu)。但是,只要確定了合適的條件,合成就會(huì)獲得非常高的產(chǎn)率,能耗也比較低,還有合理的時(shí)間范圍,溶劑也可循環(huán)使用。a、金屬離子與配體的摩爾比：金屬離子與配體的比例也很大程度上影響著骨架的性能。一般地,金屬離子與配體的摩爾比在1∶10到10∶1之間。當(dāng)金屬的比例超過配位的化學(xué)計(jì)量比時(shí),配體能充分地以多齒型配位,而且金屬會(huì)有不飽和位存在,對(duì)于骨架性能的研究尤其是催化作用是非常有利的;反之,配體就可能會(huì)全部或部分以單齒型配位,形成的骨架可能沒有前者穩(wěn)定,而且沒有或僅有很少量的金屬不飽和位。b、模板試劑和溶劑：在骨架的合成中,模板試劑的選擇是非常重要的。使用不同的模板試劑可能會(huì)產(chǎn)生完全不同結(jié)構(gòu)的骨架。模板試劑的量并不是非常關(guān)鍵,能相應(yīng)較大量地使用,不會(huì)影響反應(yīng)和微孔材料的制備。混合溶劑經(jīng)常用于調(diào)節(jié)體系的極性和溶劑2配體交換動(dòng)力學(xué),影響晶體生長(zhǎng)速率。溶劑分子與骨架發(fā)生弱的相互作用,是穩(wěn)定骨架的一種有效的方法。如果希望晶體有高的產(chǎn)率,通過增加溶劑濃度和攪拌可降低反應(yīng)時(shí)間。去質(zhì)子化溶劑的選擇也是非常重要的,可能會(huì)使酸性配體完全或部分地去質(zhì)子化,從而使得配體與金屬離子的配位方式不同,生成不同的骨架結(jié)構(gòu)。c、溫度和pH值：在高溫的水熱條件和在室溫的溫和條件下,羧基的配位能力不同, 從而生成的骨架結(jié)構(gòu)就不同。在高溫條件下羧基是以多齒型配位的,易形成多維結(jié)構(gòu);而在室溫條件下是以單齒型配位的,易形成一維結(jié)構(gòu)。同時(shí),反應(yīng)溶液的pH 值不同,生成的骨架結(jié)構(gòu)也不同。隨著反應(yīng)的pH 值增大,金屬離子橋接氧或羥基的數(shù)量就增加,從而使骨架單元增大。

所以通過調(diào)整溫度、金屬離子和配體摩爾比、溶劑等來(lái)調(diào)節(jié)晶體的結(jié)構(gòu)，嘗試找出特定配體和中心離子合成MOFs的最佳條件，并通過XRD、熱重分子等解析結(jié)構(gòu)，研究性能，并嘗試解釋原因。研究的基本內(nèi)容

2.1 研究的基本內(nèi)容 2.1.1 培養(yǎng)晶體

尋找合適的多羧酸配體和中心離子，培養(yǎng)出數(shù)種結(jié)構(gòu)較好的MOFs； 2.1.2 合成研究

通過調(diào)整溫度、金屬離子和配體摩爾比、溶劑等來(lái)調(diào)節(jié)晶體的結(jié)構(gòu)，嘗試找出特定配體和中心離子合成MOFs的最佳條件； 2.1.3 性能研究

通過XRD、熱重分析儀等儀器來(lái)解析上述晶體的結(jié)構(gòu)，并研究其基本性能。2.1.4 研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)

研究的重點(diǎn)在于找到合適的多羧酸配體和中心離子來(lái)培養(yǎng)MOFs。研究的方法

采用傳統(tǒng)的擴(kuò)散法來(lái)培養(yǎng)MOFs。在擴(kuò)散法中,將金屬鹽、有機(jī)配體和溶劑按一定的比例混合成溶液,放入一個(gè)小玻璃瓶中,將此小瓶置于一個(gè)加入去質(zhì)子化溶劑的大瓶中,封住大瓶的瓶口,然后靜置一段時(shí)間即可有晶體生成。進(jìn)度計(jì)劃和預(yù)期目標(biāo)

4.1進(jìn)度計(jì)劃 2011年12月，選題和確認(rèn)導(dǎo)師；

2012年1月至3月9日，文獻(xiàn)閱讀，并且完成文獻(xiàn)綜述和開題報(bào)告； 2012年3月10日至4月10日，晶體的培養(yǎng)和篩選，并且研究合成條件（溫度、金屬離子與配體摩爾比）對(duì)MOFs結(jié)構(gòu)的影響；

2012年4月11日至5月17日，晶體性能研究； 2012年5月17日至25日，畢業(yè)論文撰寫和答辯。4.2 預(yù)期目標(biāo)

培養(yǎng)出數(shù)種結(jié)構(gòu)較好的多羧酸配體的金屬-有機(jī)框架材料，并且進(jìn)行結(jié)構(gòu)解析和性能研究。

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