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发
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与
应
用
专业：化学
姓名：史茹月
学号：2013296043
不对称合成的发展与应用
摘要：本文介绍了手性药物的重要性和类型;结合实例对不对称催化法合成手性药物作简要概述，尤其是化学不对称催化技术，包括不对称催化氢化、羰基的不对称催化还原、不对称催化氧化、不对称环丙烷化、不对称催化羰基化及不对称催化加成反应等;展望了不对称催化反应在手性药物合成中的发展方向。
1.概述
手性是自然界与生命休戚相关的基本属性之一。近年来，人们对单一手性化合物及手性功能材料的需求推动了手性科学的蓬勃发展，手性物质的合成与医药、农药、精细化工和材料科学的密切关系也显示出重要的应用前景。
近年来，研究者设计合成了一系列高选择性的手性配体和催化剂，其中螺环型手性配体已成为优势手性配体之一；他们发展了多个高选择性的不对称催化反应，并发展了手性催化剂负载化、分离回收新方法。
生命体系的大部分基本单元都是手性分子，其所涉及的生命过程及相互作用也大多以手性方式进行。因此，具有生物活性的物质，如手性药物的对映体都以不同方式参与生命过程并对生物体产生不同的作用效果。
2.“完美合成化学”的重要途径
低成本、高药效的手性药物开发为不对称催化合成的发展提供了巨大的吸引力，其广阔的市场需求更是不对称催化发展的强劲动力。
人工合成是获得手性物质的主要途径。外消旋体拆分、底物诱导的手性合成和手性催化合成是获得手性物质的三种方法，其中，手性催化合成方法被公认为学术和经济上最为可取的手性技术，因而得到广泛的关注和深入的研究。因为一个高效的手性催化剂分子可以诱导产生成千上万乃至上百万个手性产物分子，达到甚至超过了酶催化的水平。因此，如何设计合成高效、新型的手性催化剂，探讨配体和催化剂设计的规律，解决手性催化剂的选择性和稳定性，以及研究手性催化剂的设计、筛选、负载和回收的新方法，发展一系列重要的不对称反应是该研究领域面临的新挑战。
3.科学基金布局手性合成研究
手性催化剂的研究目前还缺少系统的理性指导以及规律性可循，手性催化剂及高效催化反应的开发大都凭借经验、运气和坚持不懈的努力。因此，要实现手性催化反应的高选择性、高效率，需要从基础研究入手，通过理论、概念和方法的创新，解决这一挑战性问题。
上世纪80年代，我国科学家就开始注意到手性合成这一重要研究方向，并陆续有出色的成果出现。国家自然科学基金委员会适时组织了我国化学和生物学两个学科的研究人员，集中力量在手性药物的化学和生物学领域开展基础研究。
国家自然科学基金“九五”计划期间，由中国医学科学院药物研究所和中国科学院上海有机化学研究所的黄量与戴立信两位院士主持的国家自然科学基金“九五”重大项目——“手性药物的化学与生物学研究”批准立项，经过4年努力，该项目在黄皮酰胺、丁基苯肽、羟
甲芬太尼和异硫氰基羟甲芬太尼等手性化合物及所进行的促智、抗细胞凋亡、抗老年痴呆、抗血栓形成以及镇痛作用的持续性和成瘾性等多方面研究，取得系列重要发现，为推动我国具有自主知识产权的手性药物研发积累了经验。
4.不对称催化氢化
早在20世纪30年代，就有报道把金属负载在蚕丝上，然后催化氢化合成了具有一定光学活性的产物，但此后相当一段时间内没有取得任何进展。直到1968年，美国孟山都公司的W.S.Knowles应用手性膦配体与金属铑形成的络合物为催化剂，在世界上第一个发明了不对称催化氢化反应，开创了均相不对称催化合成手性分子的先河。以这一反应为基础，20世纪70年代初Knowles就在孟山都公司利用不对称氢化方法实现了工业合成治疗帕金森病的L-多巴[6]这一手性药物。这不仅仅成为了世界上第一例手性合成工业化的例子，而且更重要的是成为了不对称催化合成手性分子的一面旗帜，极大地促进了这个研究领域的发展。
随着不对称催化加氢技术的发展，利用新的合成手段进一步开发具有C2轴对称的刚性结构的多种高效磷配体;建立多样性的手性催化剂库以满足不同手性化合物的合成需要;绿色合成路线;手性催化加氢技术的工程应用研究(主要包括加氢工艺条件、加氢反应器的设计等)已成为人们研究的重点[8]。
羰基的不对称催化还原高效率的催化剂的获得激发了人们的研究热情,更多的还原型催化剂研究出来,研究拓宽到了还原氢化羰
基不饱和键得到手性醇等众多领域。两个重要的手性催化剂是手性恶唑硼烷和 Ru(BINAP)[9]。1987年Corey小组报道了手性恶唑硼烷的不对称硼烷还原反应(CBS方法)，e.e.≥95% (Scheme 1);同年Noyori[10]报道了用Ru(BINAP)手性催化剂对酮类化合物的不对称催化还原，发现在含卤配体的存在下，用Ru(BINAP)催化氢化(-酮酯能得到产物e.e.≥99% 羟基酯的好结果。美国Merck公司利用此法用手性硼烷对酮进行不对称还原，制得手性醇，然后进一步反应得到水溶性的碳酸酐酶阻滞剂MK-0417，它可降低眼球内压力，用于治疗青光眼疾病(
5.不对称催化氧化
在不对称催化还原反应取得迅速发展的同时，美国科学家Sharpless从另一个侧面发展了不对称催化反应。早在1980年Sharpless [11]报道了用手性钛酸酯及过氧叔丁醇对烯丙基醇进行氧化，后在分子筛的存在下，利用四异丙基钛酸酯和酒石酸二乙酯(5～10 mol %)形成的络合物为催化剂对烯丙基醇进行氧化，实现了烯烃的不对称环氧化反应[12]，并在此后的将近10年的时间里，从实验和理论两方面对这一反应进行了改进和完善，使之成为不对称合成研究领域的又一个里程碑。
此后，Sharpless又把不对称氧化反应拓展到不对称双羟基化反应,这一反应成功用于抗癌药物紫杉醇(Taxo1)侧链的不对称合成。近年来，Sharpless还发现了不对称催化氧化反应中的手性放大及非线性效应等新概念，在理论和实际上都具有重要意义。
谈到手性催化研究时，Noyori指出：未来的合成化学必须是经济的、安全的、环境友好的以及节省资源和能源的化学，化学家需要为实现“完美的反应化学”而努力，即以100%的选择性和100%的收率只生成需要的产物而没有废物产生。
但手性催化合成作为实现“完美合成化学”的重要途径之一，目前还有许多科学问题有待解决。
6.参考文献
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不对称合成（Asymmetric Synthesis）在有机合成，特别是手性药物等合成中具有相当重要的意义。 定义 按照IUPAC金皮书的定义，不对称合成（Asymmetric synthesis），也称手性合成、立体选择性合成、对映选择性合成，是研究向反应物引入一个或多个具手性元素的化学反应的有机合成分支。按照Morrison和Mosher的定义，不对称合成是“一个有机反应，其中底物分子整体中的非手性单元由反应剂以不等量地生成立体异构产物的途径转化为手性单元”。这里，反应剂可以是化学试剂、催化剂、溶剂或物理因素。 不对称合成目前在药物合成和天然产物全合成中都有十分重要的地位。但无疑，现在最完善的不对称合成技术，要数存在于生物体内的酶。能否实现像酶一样高效的催化体系，是对人类智慧的挑战。 不对称合成介绍 首先说，什么是手性？ 在有机化合物中，化合物分子主要是以彼此相互连接的碳碳键构成骨架。碳原子在成键时，采取了sp3的杂化方式，使得碳原子的四个价键彼此成109度28分，为一正四面体形。正是因为这样的成键特性，导致了他们当中的有些碳原子，虽然其结合的四个基团的种类相同，但却始终无法重合，两者互为镜像，就像我们的左手和右手一样。这样的性质就称之为手性。我们称两种互为镜像的分子为对映异构体。 其次，什么是不对称合成？ 为了得到同一物质中的其中一种手性分子，我们就需要采取特定的合成方法，这种方法就是不对称合成。 然后，我们再来讨论，经过不对称合成得到的具有某一手性的分子有什么样的特性？ 手性分子最大的特点在于它的光学活性，它可以使通过它的偏振光发生一定角度的偏转，就是我们通常意义上的旋光性。若光的旋转方向是顺时针，称为右旋；反之，称为左旋。 不对称合成的意义 那么了解了一些基本常识以后，不对称合成有什么样的意义？ 举几个简单的例子，大家就知道了。青霉素我们再熟悉不过了，作为一种药力强，副作用小的抗生素药物，长期以来一直被人们广泛的使用。然而近来人们发现，青霉素分子同样存在两种手性分子，其中一种有药效，而另一种却根本没有。换句话说，我们花了一瓶青霉素的钱，有用的部分却只有半瓶，这其实是一种很大的浪费。当然如果光是浪费，都可以接受，但事实上有的药物两种手性分子中，其中一种不仅没有药效，反而还有相当强的毒副作用。上个世纪中叶，怀孕妇女经常使用一种叫“反应停”的药物来抑制妊娠反应，却产生了大量的畸形胎儿。后来才发现该药物两种手性分子中的其中一种具有致畸形胎儿的作用。
一、 夫兰克—赫兹实验 1解释曲线I p －V G2形成的原因 答；充汞的夫兰克-赫兹管，其阴极K 被灯丝H 加热，发射电子。电子在K 和栅极G 之间被加速电压KG U 加速而获得能量，并与汞原子碰撞，栅极与板极A 之间加反向拒斥电压GA U ，只有穿过栅极后仍有较大动能的电子，才能克服拒斥电场作用，到达板极形成板流A I 。 2实验中，取不同的减速电压V p 时，曲线I p －V G2应有何变化？为什么？ 答；减速电压增大时，在相同的条件下到达极板的电子所需的动能就越大，一些在较小的拒斥电压下能到达极板的电子在拒斥电压升高后就不能到达极板了。总的来说到达极板的电子数减小，因此极板电流减小。 3实验中，取不同的灯丝电压V f 时，曲线I p －V G2应有何变化？为什么？ 答；灯丝电压变大导致灯丝实际功率变大，灯丝的温度升高，从而在其他参数不变得情况下，单位时间到达极板的电子数增加，从而极板电流增大。灯丝电压不能过高或过低。因为灯丝电压的高低，确定了阴极的工作温度，按照热电子发射的规律，影响阴极热电子的发射能力。灯丝电位低，阴极的发射电子的能力减小，使得在碰撞区与汞原子相碰撞的电子减少，从而使板极A 所检测到的电流减小，给检测带来困难，从而致使A GK I U -曲线的分辨率下降；灯丝电压高，按照上面的分析，灯丝电压的提高能提高电流的分辨率。但灯丝电压高, 致使阴极的热电子发射能力增加，同时电子的初速增大，引起逃逸电子增多，相邻峰、谷值的差值却减小了。 二、 塞曼效应 1、什么叫塞曼效应，磁场为何可使谱线分裂？ 答；若光源放在足够强的磁场中时，原来的一条光谱线分裂成几条光谱线，分裂的谱线成分是偏振的，分裂的条数随能级的类别而不同。后人称此现象为塞曼效应。原子中电子的轨道磁矩和自旋磁矩合成为原子的总磁矩。总磁矩在磁场中受到力矩的作用而绕磁场方向旋进从而可以使谱线分离 2、叙述各光学器件在实验中各起什么作用? 答；略 3、如何判断F-P 标准具已调好？ 答；实验时当眼睛上下左右移动时候，圆环无吞吐现象时说明F-P 标准具的两反射面平行了。 4、实验中如何观察和鉴别塞曼分裂谱线中的π成分和σ成分？如何观察和分辨σ成分中的左旋和右旋偏振光？ 答；沿着磁场方向观测时，M ?=+1为右旋圆偏振光，M ?=-1时为左旋偏振光。在实验中，+σ成分经四分之一玻片后，当偏振片透振方向在一、三象限时才可观察到，因此为相位差为π2的线偏振光，所以+σ成分为右旋偏振光。同理可得-σ成分为左旋偏振光。 三、核磁共振 1、 什么叫核磁共振？
复合材料结构稳定性约束优化设计 纤维增强复合材料结构, 以高的比强度和比刚度, 在航空航天领 域得到了广泛的应用。许多空天结构的设计, 均利用复合材料结构特殊的屈曲特性, 以达到提高稳定性和降低结构重量的目的, 如机身、航天器的承力筒、直升机地板等。复合材料具有较强的可设计性, 可通过优化铺层参数, 如层数和纤维铺设角, 提高结构的临界屈曲载荷, 在满足稳定性要求的前提下减轻结构重量。有关复合材料结构稳定性优化以及稳定性约束优化的研究不断发展, 如文献[ 1] 研究了层合板临界屈曲载荷的优化方法及灵敏度分析方法, 文献[ 2] 通过引入层合板刚度矩阵求解过程的中间变量,对屈曲载荷进行了优化; 近年来遗传算法也逐渐被应用于该问题, 扩大了研究对象的结构形式范围,提高了优化设计的效率。但是, 多数复合材料稳定性方面的优化工作采用的是确定性的优化设计方法, 即不考虑材料及载荷的不确定性, 得到的优化结果濒临失效边界, 难以满足结构的可靠性要求。纤维增强复合材料, 材料性能离散度大, 工作环境复杂, 各向异性的特点使其对载荷相当敏感。20 世纪90 年代, 设计者们逐渐意识到不确定性因素给复合材料结构带来的影响[ 3], 因此复合材料结构的可靠性优化设计越来越多地受到工程界的重视, 并开展了相关研究。文献[ 4, 5] 基于层合板临界屈曲载荷的解析表达式, 构建极限状态方程, 计算结构的失效概率。但是, 工程实际中的结构通常需要使用有限元等方法进行结构分析, 缺少显式的极限状态函数, 造成可靠度计算困难。对此, 一些学者提出了结构可靠性分析的响应面 法, 使 可靠度计算得以简化，并且一般能够满足工程精度
草酸盐共沉淀法制备Y2O3：Eu纳米荧光粉 1、过滤所得前驱体放在马弗炉中焙烧的目的是什么？ 答：当温度升高到一定值时，盐熔化形成熔体，熔盐提供了液态的环境，加快了固相反应物之间的传质速度，使得反应更容易进行，同时，由于熔盐双电子层效应，生成物之间又不容易团聚，因而更易获得分散细小粉体，随着温度增加，熔盐促进了Y3+，Eu3+及配位体的扩散起着熔焊作用，使激活剂更容易进入基质且分配均匀并促使基质结晶更完整，表面缺陷减少，发光亮度得以提高。 2、查阅文献，制备稀土发光材料的常用方法有哪些，各有何优缺点？ 答：1）高温固相法 优点：微晶晶体质量优良，表面缺陷少，余光辉效率高，利于工业化生产。 缺点：烧结温度高，保温时间长，设备要求高。 2）软化学法 （1）溶胶—凝胶法 优点：可获得更细的粒径，无需研磨，且合成温度比传统合成方法更低。 缺点：发光效率低，余光辉性能差，结晶质量不好，晶粒形状又难以控制，不易工业化。（2）低温燃烧合成法 优点：具有安全、省时、节能的优点。 缺点：同上。 （3）水热合成法 优点：产物物相纯度高，可获得较小颗粒。 缺点：同上。 3）物理合成法 （1）CO2激光加热气相沉积法 优点：可获得的粒径更小的稀土纳米发光材料，也可通过控制蒸发室的气压来调整纳米微粒粒径的大小 缺点：当纳米微粒中Eu的含量超过0.7%时，将会出现单独的Eu2O3相Y2O3：Eu3+ （2）微波辐射合成法 优点：选择性加热、受热均匀、副反应减少、产物相对单纯；加热速度快，省时，能耗小。缺点:采用原料为极少吸收微波的氧化物，必须采取措施，如在被加热原料外覆盖微波吸收介质，才能有效的利用微波法合成发光材料。 荧光防伪材料的制备 3、实验时溶液PH过大或则过小有何影响？ 答：PH过大，溶液中会产生Eu(OH)2白色沉淀。 PH过小，溶液中颜色消失。 4、查阅文献，除了Phen和TTA之外，稀土配合物发光材料的代表性配体还有哪些? 答：有三乙酰丙酮、三苯基氧膦，PMIP联吡啶等。 5、稀土离子Eu3+形成的产物一般发什么颜色光？为什么？ 答：一般发红光，因为稀土铕配合物的荧光更强，Eu3+与5D0-7F2的特征发射，其发光波长为614nm左右，半峰宽小于10nm，其发红色光。
机械结构优化设计 ——周江琛2013301390008 摘要：机械优化设计是一门综合性的学科，非常有发展潜力的研究方向，是解决复杂设计问题的一种有效工具。本文重点介绍机械优化设计方法的同时，对其原理、优缺点及适用范围进行了总结，并分析了优化方法的最新研究进展。关键词：优化方法约束特点函数 优化设计是一门新兴学科,它建立在数学规划理论和计算机程序设计基础上,通过计算机的数值计算,能从众多的设计方案中寻到尽可能完善的或最适宜的设计方案,使期望的经济指标达到最优,它可以成功地解决解析等其它方法难以解决的复杂问题,优化设计为工程设计提供了一种重要的科学设计方法,因而采用这种设计方法能大大提高设计效率和设计质量。优化设计主要包括两个方面:一是如何将设计问题转化为确切反映问题实质并适合于优化计算的数学模型,建立数学模型包括:选取适当的设计变量,建立优化问题的目标函数和约束条件。目标函数是设计问题所要求的最优指标与设计变量之间的函数关系式,约束条件反映的是设计变量取得范围和相互之间的关系;二是如何求得该数学模型的最优解:可归结为在给定的条件下求目标函数的极值或最优值的问题。机械优化设计就是在给定的载荷或环境条件下,在机械产品的形态、几何尺寸关系或其它因素的限制范围内,以机械系统的功能、强度和经济性等为优化对象,选取设计变量,建立
目标函数和约束条件,并使目标函数获得最优值一种现代设计方法,目前机械优化设计已广泛应用于航天、航空和国防等各部门。优化设计是20世纪60年代初发展起来的，它是将最优化原理和计算机技术应用于设计领域，为工程设计提供一种重要的科学设计方法。利用这种新方法，就可以寻找出最佳设计方案，从而大大提高设计效率和质量。因此优化设计是现代设计理论和方法的一个重要领域，它已广泛应用于各个工业部门。优化方法的发展经历了数值法、数值分析法和非数值分析法三个阶段。20世纪50年代发展起来的数学规划理论形成了应用数学的一个分支，为优化设计奠定了理论基础。20世纪60年代电子计算机和计算机技术的发展为优化设计提供了强有力的手段，使工程技术人员把主要精力转到优化方案的选择上。最优化技术成功地运用于机械设计还是在20世纪60年代后期开始，近年来发展起来的计算机辅助设计（CAD），在引入优化设计方法后，使得在设计工程中既能够不断选择设计参数并评选出最优设计方案，又可加快设计速度，缩短设计周期。在科学技术发展要求机械产品更新日益所以今天，把优化设计方法与计算机辅助设计结合起来，使设计工程完全自动化，已成为设计方法的一个重要发展趋势。 优化设计方法多种多样，主要有以下几种：1无约束优化设计法；无约束优化设计是没有约束函数的优化设计，无约束可以分为两类，一类是利用目标函数的一阶或二阶导数的无约束优化方法，如最速下降法、共轭梯度法、牛顿法及变尺度法等。另一类是只利用目标函数值的无约束优化方法，如坐标轮换法、单形替换法及鲍威尔法等。此法具有计算
磺胺醋酰钠的合成实验思考题 (2011-03-28 21:55:15) 转载 磺胺类药物有哪些理化性质？ 答：磺胺类药物一般为白色或微黄色结晶性粉末；无臭，无味。具有一定熔点。难溶于水，可溶于丙酮或乙醇。 1．酸碱性因本类药物分子中有芳香第一胺，呈弱碱性；有磺酰氨基，显弱酸性,故本类药物呈酸碱两性，可与酸或碱成盐而溶于水 2．自动氧化反应本类药物含芳香第一胺，易被空气氧氧化。 3．芳香第一胺反应磺胺类药物含芳香第一胺，在酸性溶液中，与亚硝酸钠作用，可进行重氮化反应，利用此性质可测定磺胺类药物的含量。生成的重氮盐在碱性条件下，生成橙红色偶氮化合物，可作本类药物的鉴别反应。 4．与芳醛缩合反应芳香第一胺能与多种芳醛（如对二甲氨基苯甲醛、香草醛等）缩合成具有颜色的希夫碱. 5.铜盐反应磺酰氨基上的氢原子，可被金属离子（如铜、银、钴等）取代，生成不同颜色的难溶性沉淀，可用于鉴别。 二、反应液处理时，pH7时析出的固体是什么，pH5时析出的固体是什么？在10％盐酸中不能溶解的物质是什么？ 答：pH=7时候析出的固体是未反应的磺胺；5的时候析出的是磺胺醋酰。在10％盐酸溶液中磺胺醋酰生成盐酸盐而溶解，而双乙酰磺胺由于结构中无游离的芳伯胺基，不能和盐酸成盐故析出。 三、反应过程中，若碱性过强，其结果是磺胺较多，磺胺醋酰次之，磺胺双醋酰较少；若碱性过弱，其结果是磺胺双醋酰较多，磺胺醋酰次之，磺胺较少，为什么？请解释原因。 答：因碱度过大磺胺双醋酰易水解成磺胺，且易引起磺胺醋酰水解成磺胺；而因碱度过小时，反应过程中易生成较多的N－乙酰磺胺，且磺胺双醋酰分子结构中的N－乙酰基不易水解下来，故之。
结构优化设计在房屋结构设计中的运用 发表时间：2019-04-04T09:06:49.333Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第34期作者：严明煜 [导读] 建筑行业的发展机遇与挑战共存，并且随着越来越多的建筑企业参与到市场竞争中，使得建筑行业的竞争也越发激烈。因此，如果建筑企业想要在暗流涌动的市场格局中争得一席之地，就必须要改进原有的建筑结构设计，优化设计技术水平。因此，当前对建筑结构设计中优化技术的研究是必不可少的。 严明煜 浙江东南建筑设计有限公司浙江杭州 310000 摘要：建筑行业的发展机遇与挑战共存，并且随着越来越多的建筑企业参与到市场竞争中，使得建筑行业的竞争也越发激烈。因此，如果建筑企业想要在暗流涌动的市场格局中争得一席之地，就必须要改进原有的建筑结构设计，优化设计技术水平。因此，当前对建筑结构设计中优化技术的研究是必不可少的。 关键词：建筑结构设计；优化技术；应用探讨 1建筑结构设计优化的概念、特点以及重要意义 所谓建筑结构设计优化，主要是指建筑在最初的设计之时，除了要保障房屋建筑等的施工安全性以及实用性，还要能够在基本满足人们最基本生活要求的同时，尽量保证房屋结构不仅美观，还要合理、舒适，使得房屋建筑具有安全性、适用性、经济性、科学性、美观等的综合性设计方案。一般建筑结构设计优化方法普遍具有以下几个特点：（1）建筑结构优化设计方法具有多样性和综合性的特点。（2）建筑结构优化设计方法是与艺术等审美标准相融合的设计，直观效果比较强。（3）建筑结构优化設计的安全系数得到了整体的提高。（4）建筑结构优化设计的适用性增强。（5）建筑结构优化设计能够体现当今时代的低碳要素，具有节能性和环保性。（6）建筑结构优化设计的经济化趋向愈来愈明显。（7）建筑结构优化设计在管理中更加简易、方便、快捷。（8）建筑结构优化设计具有科学性（9）建筑结构优化设计具有明显的创新意识、突破了传统的设计形式。建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用具有以下重要意义：建筑结构优化设计方法在房屋结构设计的应用中，是以优化房屋的结构、保障房屋建筑的质量及其安全为目的的。根据近年来我国城市建筑的发展趋势以及科学技术的发展情况来看，与传统的房屋设计相比，经过优化设计的建筑所采取的设计理念以及设计技术更为先进和科学，能够充分发挥房屋建筑建材的性能以及其设备的性能的优势，成本支出也更为低廉，从而实现企业利益的最大化。除此之外，建筑结构优化设计方法应用于房屋结构设计中，能够实现房屋建筑内部结构的协调和整合，有效提高房屋建筑的质量以及安全性。现代的建设结构优化设计方案和传统的建设房屋比较，运用设计方法后的建筑可以降低工程的建设投入成本和投资，提高建筑结构的优化方法，可以节省建设材料的使用，充分利用建设材料。 2结构设计优化技术在建筑结构设计中的步骤 2.1结构优化模型 房屋结构整体优化设计方法分以按3个步骤进行。首先，选择设计变量。一般把对设计要求起主要影响作用的参数作为设计变量，如目标控制参数（结构造价C1和损失期望C2）和约束控制参数（结构的可靠度PS）；而将那些对设计要求来讲，变化范围不大或是根据结构要求或局部性的设计考虑就能满足设计要求的参数等作为预定参数，这可以大大减少设计、计算和编制程序的工作量；其次，确定目标函数。寻求一组满足预定条件的截面几何尺寸和钢筋截面积以及失效概率，从而使总费用最小；第三，确定约束条件。房屋结构基于可靠度优化设计的约束条件，则包括尺寸约束、结构强度约束、应力约束、变形约束、裂缝宽度约束、构件单元约束、结构体系约束、从正常使用极限状态下的弹性约束到最终极限状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。在设计中，要使结构优化设计应用于实际房屋结构工程，则是路房屋结构设计中实际的约束条件与目标约束条件相比较，保证各约束条件都符合现行规范的要求，以实现最优设计。 2.2设定优化设计计算方案 房屋结构基于可靠度的优化设计问题属于比较复杂的多变量、多约束非线性优化问题，一般情况下，在计算过程中，应转化问题求解，即将有约束优化问题转化为无约束问题。可以利用起来的优化设计计算方法有复合形法、拉氏乘子法、Powell法等。 2.3进行程序设计 根据基于可靠度的结构优化模型和选择的优化设计计算方法，编制功能齐全、运算速度快的综合程序。 2.4结果分析 对计算结果进行分析，确定最优设计方案。 在上述步骤的执行过程中，涉及的问题包括多个方面，所以要全方位、多角度地考虑。这主要是因为建设投资这项工程的耗资非常大，涉及到的情况非常多，所以，总法则和考虑必须综合进行，不能片面地追求资金的节约而不顾设计的优化作用。技术与经济之间存在一对矛盾，要能够正确处理，因为它是控制投资中至关重要的环节。因此，在设计中片面强调经济节约是不正确的，应满足技术上的相应要求，使项目达到相应的功能倾向，与此同时，要反对重视技术，轻经济、设计保守浪费的现象。 3建筑结构设计优化在房屋设计中的具体运用 3.1整体和布局的统一性 以湖南省某处建筑设计为例，建筑平面图如图1所示，在建筑设计过程当中，经常会运用到艺术建筑设计理念，在项目的整体性工程设计方面，需要对建筑设计和艺术性设计实施完美的结合。因此，在建设过程中需要充分地考虑到整体建筑项目风格以及对建筑环境的和谐统一。从另外一个角度上来进行分析，建筑的局部美和整体性设计上都需要进行和谐统一，不管是在走线的方式还是建筑给排水管道的铺设上，都需要以整体性和安全性为主要的设计原则，在充分的保证建筑安全性的前提下来进行美观性设计。 3.2建筑结构的优化设计 在建筑结构设计优化工作当中，需要充分考虑到建筑剪力墙的优化设计，在建筑优化设计过程中主要表现在对建筑的安全性能的保障方面。充分结合建筑设计的中心位置以及剪力墙的整体受力形式，尽可能降低剪力墙的设计指标，在降低建筑受力方面，需要重点考虑建
一、填空题 1.钟表以（）（）（）计量时间，钟面上的秒针每转动一格，表示时间流逝了 （），秒针转动一圈则表示时间流逝了（）。 2.在远古时代，人类用天上的（）来计时。日出而作，日落而息，昼夜交替自然而然成了 人类最早使用的时间单位（）。 3.古代的水钟分为（）（），都是根据水量的变化制成的。 4.日晷是测量（）的工具。 5.我国现在统一使用的时间是（）。 6.（）在我国古代又叫“刻漏”，是根据滴水的（）原理来计时工具。 7.在一分钟的时间里大约可写（）几个字、看（）行字，跑（）米路等。时间 以（）的速度在流逝，平时觉得时间有快慢是我们的感觉在起作用。 8.古代的人们利用流水来计时，称为水钟。通常水钟有（）和（）型两种。 9.同一个单摆每摆动一次所需的时间是相同的。根据（），人们制成了（），使时 间的计量误差更小。 10.（）是利用太阳在天空中位置的变化使地面上物体的影子长度和位置的变化而计时的。 11.人类最早使用的时间单位是（）。 12.我国古代把一昼夜分为（）个时辰，每个时辰相当于现在的（）小时。 13.在滴漏实验时，如果水是以水流的状态往下流时，水的流速是（）的，随着水量的减 少速度变（）。容器中水越少，则水下流的速度就（）。 14.设计时钟时要诀在于让（）以一定的快慢移动，几世纪以来时钟都是用（）控制 与齿轮相连的的（）运转的。 15.在一定的装置里，水能保持以（）往下流，人类根据这一特点制作（）用来计时。 16.计时器的组成：（）、（）、（）、（）、（）、（）。齿轮控制器由 摆来控制、齿轮由垂体来控制。设计一个分钟的计时器，可以制成（）、（）等。 17.不同的摆自由摆动时的快慢是（）的。我们通过重物的重量、拉开的（）、摆绳 的（）来研究，发现摆的快慢与摆的（）有关，摆越长，速度越（）。 18.阳光下物体（）会慢慢地发生变化。（）与（）是根据（）制成的（）。 19.时间可以通过对（）和（）来测量，一些（）也曾被用来计量时间。 20.写出三种古代人们晚上计时的工具和方法：（）、（）、（）。 21.注意摆绳的长度不等于摆的长度，摆长是指支架到（）的距离。 22.计时工具准确性的提高要靠（）、（）等的改进。 23.古时候人们使用的水钟一般可分为（）和（）两种类型。二、判断题 （）1.“时间”有时是指某一刻，有时则表示一个时间间隔。 （）2.时间流逝的速度是有快慢的。 （）3.在远古时代，人类用水钟、日晷、燃油钟和沙漏等来计时。 （）4. 在做水的滴漏实验时，前10毫升水和最后10毫升水滴得速度一样快。 （）5.摆长与摆幅不变，使摆锤的重量增加，不影响摆的次数。 （）6.同一个摆，摆长越长，摆动越快。 （）7.半夜三更表示晚上11点到凌晨1点。 （）8. 虽然一分钟很快就过去了，但我们在这一分钟里也可以做很多事情。 （）9. 计时工具准确性的提高要靠设计、材料等的改进。 （）10. 日晷又称“日规”，是我国古代利用日影测量时间的一种计时仪器。 （）11.长期以来，人们一直在寻求精确的计时方法，随着科学和技术的发展，人们制作的计时工具越来越精确。 （）12.我们制作水钟时，可以控制滴漏的速度，从而使水钟计时更加准确。 （）13.中午时，太阳的影子是最长的。 （）14.古人制作水钟时，水滴以固定的速度往下流，我们制作水钟时要尽量保持水量相同、滴孔要小于2毫米。 （）15. 摆具有保持摆动方向不变的特点。 （）16.古代的水钟比现在的石英钟计时精确。 （）17．在做水的滴漏实验时，前10毫升水和最后10毫升水滴得速度一样快。 三、选择题 1.计时精确度最高的计时工具是（）。A.沙漏 B.日晷 C.机械摆钟 2.下列（）不是利用太阳光影子的变化来计量时间的仪器。A.圭表 B.浑天仪 C.日晷 3.古埃及人利用（）来计时。 A.星座 B.水钟 C.机械钟 4.摆的快慢与（）有关。A.摆锤的重量 B.摆绳的长度 C.摆动的幅度 5.( )的出现大大提高了时钟的精确度。A.水钟 B.摆钟 C.沙漏 6.人类计时器的发展一定的顺序，从简单到精细的一组是（） A.日晷→水钟→摆钟 B.摆钟→日晷→水钟 C.水钟→摆钟→日晷 7.下列（）不是影响水钟计时准确的因素。A.盛水容器的 B.滴水的速度 C.当时的气温 8.摆的发现是意大利的科学家（） A.牛顿 B.伽利略 C.哥白尼 9.下列说法不正确是的（） A.单摆的摆动具有等时性 B.摆的摆动快慢与摆绳的长度无关 C.摆钟的发明大大提高了时钟的精确度
结构优化设计的几点应用 摘要：提出结构优化设计的概念，重点分析和推导了钢筋混凝土受弯构件造价最省的条件，可以为设计人员判断受弯构件的截面是否优化提供参考。 关键词：结构优化设计；钢筋混凝土受弯构件；造价 1. 引言 一般结构设计的流程按图一进行，结构选型、布置和截面等是设计师根据设计要求和实践经验，参考类似的工程设计确定的。设计中大量的工作都是对初步选定的设计方案进行校核，现行设计规范的表述模式一般是不等式，如，因此满足不等式的结构方案必定是无限多种的。在满足设计规范和使用要求的前提下，另外确定一个特定指标使其达到极大或极小（如造价最省、工期最短、自重最轻、梁高最小等），就是结构优化设计。
优化设计用数学的方法描述就是目标函数的极值问题。一个结构的设计方案是由若干个变量来描述的，这些变量可以是构件的截面尺寸，也可以是结构的形状布置，还可以是材料的力学或物理参数。结构设计的所有变量计为[X]，结构设计必须满足建筑功能和设计规范的要求，也就
是所有的变量必须满足一定的约束条件： H(X)=0 G(X)≥0 设定的优化目标必定是[X]的函数F（X）,F(X)→min(或max)所求的一组解[X0]就是最优化设计的解。 [X]的维数决定了优化设计的过程离开计算机是无法实现的，遗憾的是现阶段的结构设计软件除少数钢结构软件有构件截面的自动优选外，一般都没有引入优化设计的概念。因此现阶段可以操作的优化设计依然是电脑与人脑的结合，即所谓的概念设计，根据一定的经验指标判断计算结果是否已达优化，也就是如图二所示，在一般设计的流程中加入最优化的判断。 2. 结构优化设计的分类： 根据结构设计的流程，优化设计可以分为宏观优化和微观优化，宏观优化包括结构选型和结构布置的优化，微观优化主要是指杆件截面的优化。 结构选型的优化包括基础方案和上部结构的优化，结构选型的优劣直接决定了结构设计的质量，更多的依靠设计人的经验和能力，当复杂的问题超出经验的范围时，对不同的结构方案进行试算不失为一种可行的方法，这时忽略一些微观的因素，相当于大大降低了自变量[X]的维数，少量的计算比较就可以找到比较优化的结构选型。比如框架-筒体的超高层建筑，外框架可采用钢筋混凝土、钢管混凝土、型钢混凝土，可以加斜撑，也可以做加强层，在不能准确判断采用哪种方案的时候，逐一试算，比较钢材和混凝土的用量或其他目标函数，可以在较短的时间内
有机化学专业硕士研究生课程 教学大纲 课程名称：不对称合成 课程编号：0703032F04 学分：2 总学时数：40 开课学期：1 考核方式：开卷考试 课程说明： 手性合成—不对称反应及其应用 Principles and Applications of Asymmetric Synthesis 教学目的 手性合成是当代有机化学研究的热点和前沿，通过本课程的学习，帮助学生了解和掌握有机化学或药物合成反应中立体化学的基本知识，进一步学习有关不对称合成反应的基本概念、不对称合成的方法学及手性药物合成的策略，并且了解近代手性合成的研究成就和发展前沿，为科学研究打下扎实基础。 基本内容 1.不对称合成反应的基本概念 2.不对称合成的方法学 3.不对称合成的策略 基本要求 1.学生应按本大纲具体要求，理解和掌握手性的意义，手性化合物的制备、对映体纯 度的测定及其绝对构型的确定、最新研究方法和研究成果，并能灵活的运用不对称合成的方法学及手性合成的策略分析和解决有机化学或药物合成反应中立体化学问题。 2.应掌握各种反应实例、各种新型配体等在不对称合成中的应用： 1.羰基化合物的 -烷基化和催化烷基化加成反应 2.醛醇缩合和有关的反应 3.不对称氧化反应 4.不对称Diels-Alder 反应及其它成环反应 5.不对称催化氢化及其它还原反应 6.不对称反应在天然产物合成中的应用 7.酶催化合成及其它合成 3.理论课讲授的内容以介绍基本概念、基本反应及其在合成中应用为主，要求学生掌 握。其它内容如：各种反应实例、各种新型配体等在不对称合成中的应用以及手性药物的近代研究成就，要求学生通过自学了解。
《应用化学实验》习题解答 实验一 应用化学实验基本知识及实验技术训练 1、实验室注意事项有那五项？ （1）遵守实验室的各项制度，听从教师的指导，尊重实验室工作人员的职权。 （2）保持实验室的整洁，在整个实验过程中，保持桌面和仪器的整洁，保持水槽干净。任何固体物质都不得投入水槽中，废纸、废屑应投入废物筐中，废酸、碱液应小心倒入废液缸中。 （3）爱护公用仪器和工具，在指定地点使用并保持整洁。对公用药品不能随意挪动，保持药品的整洁，实验时，应爱护仪器，节约药品。 （4）实验过程中，非经教师许可，不得擅自离开。 （5）实验完毕离开实验室时，应关闭水、电、门、窗。 2、做好应化实验的基本要求有哪四点？ （1）充分预习 （2）认真操作 （3）做好记录 （4）书写报告 3、使用标准磨口玻璃仪器时必须注意的事宜有哪些？ （1）磨口处干净，若粘有固体物质，则使磨口对接不紧密，导致漏气，甚至损坏磨口。 （2）用后应拆卸、洗净，否则长期放置后磨口的连接处常会粘牢，无法拆开。 （3）一般使用磨口无需润滑剂，以免沾污反应物或产物，若反应物中有强碱，则应涂润滑剂，以免磨口连接处因碱腐蚀而粘牢，无法拆开。 （4）安装时，应注意正确、整齐，使磨口处不受力，否则，仪器易折断，特别在受热时，应力更大。 实验二 十二烷基硫酸钠（SDS ）的合成 1、滴加氯磺酸时，温度为什么要控制在30℃以下？ 硫酸化反应为放热反应，反应较剧烈，温度升高会使产品色泽加深，产品质量下降，且氯磺酸容易分解。 2、阴离子表面活性剂有哪几种？写出结构式. 阴离子表面活性剂主要有： 羧酸盐类阴离子表面活性剂： RCOOM 硫酸酯盐阴离子表面活性剂： ROSO3M 磺酸盐阴离子表面活性剂：RSO4M 磷酸酯盐阴离子表面活性剂： 或者硫酸酯盐阴离子表面活性剂有哪几种？ 高级醇类硫酸酯盐（伯烷基醇硫酸酯盐）、硫酸化烯烃硫酸酯盐（仲烷基醇硫酸酯盐）、 硫酸化油等。 3、SDS 属于哪类表面活性剂，有哪些性质和用途？ 属于硫酸酯盐阴离子表面活性剂，它易溶于水，泡沫丰富，去污力强，乳化性能好，有较好的生物降解性，耐碱，耐硬水，但在强酸性溶液中易发生水解，稳定性较磺酸盐差。可用作矿井灭火剂，牙膏起泡剂，洗涤剂，乳化剂，纺织助剂及其他工业助剂。 4 、氯磺酸有哪些性质，在量取时应注意哪些问题？ 氯磺酸为无色或淡黄色液体，辛辣气味，具有强的腐蚀性，能腐蚀大部分金属，不燃，
浅谈建筑结构优化设计的应用 发表时间：2015-10-14T11:00:47.510Z 来源：《工程建设标准化》2015年6月总第199期供稿作者：王猛 [导读] 目前各种建筑的工艺越来越复杂，相应的技术越来越先进，因此对建筑结构的设计与实践运用提出了更高要求。 【摘要】随着现代科学技术的快速发展，人们对物质需求越来越强烈，对市场的需求以及对各种事物的要求越来越高，其中就表现在建筑结构上，目前各种建筑的工艺越来越复杂，相应的技术越来越先进，因此对建筑结构的设计与实践运用提出了更高要求。我们应该充分结合理论与实际，发掘新特点优势，从实际出发，立足本质，进行好建筑结构的优化和实际部署应用，本文从建筑结构优化的意义以及优化设计的应用进行了探究。 【关键词】建筑结构；结构优化；实际运用 建筑是一种艺术，人们都是带着审美的眼光去审查一栋建筑，建筑是从美观的外形和结构功能设计来审判的，适用、经济、便于施工是建筑结构设计的追求，建筑的艺术性是追求建筑的美观、力度的美学、外型的总体效果、建筑的结构设计和建筑的艺术性完美的融合，只有这样才能把建筑有限的空间无限扩大、有限的资源的最大发挥，实现建筑整体性的完美，建筑结构设计优化方法要遵循满足建筑外型美观要求、满足建筑结构安全、合理的原则。 1．建筑结构优化设计的现实意义 随着社会经济的迅速发展，城市里突现的是钢筋水泥的建筑，住宅越来越多，层数越来越高，成本明显增高，要设法降低单位面积的成本，整体降低总成本，因此建筑结构的优化设计可以降低成本的总造价；由于建筑的层数增加，楼体结构自重相应增加，接踵而来的是水卫和点气管线增长等一系列问题，因此建筑结构的优化可以提高建筑结构的经济性。经过考证，结构优化之后要比传统结构的工程造价低7%-35%左右，达到经济高效的效果，又可实现建筑物美观实用，在实际运用中，最合理的利用材料的性能，可以使建筑内部各单元得到最好的利用，在建筑整体造价和建设施工工期方面也有较为良好的贡献，建筑结构优化的最终目的是实现适用、经济和安全，实现经济效益的最大化。 2．建筑结构优化设计应用的理论 建筑结构优化应用有两方面的作用，一是在建筑分部结构的优化设计方面的作用，二是在房屋工程结构总体的优化设计方面的作用，两者都有细分，例如结构总体的优化设计囊括了总体方案优化设计和细部结构方案的优化设计等，从另一方面讲包含了形体结构选型、布置、机构体的受力分析、建筑整体造价分析等项目。在建筑结构优化的实际应用中，可以根据使用简单、应用方便的原则，对建筑工程进行结构优化设计，在建筑结构设计过程中，要满足设计意图、平面布置规则、整体形态对称原则、质量中心和刚度中心整体布局原则、建筑物水平荷载作用等一系列问题[1]，做到在理论上为实践提供前提、提供理论基础，做好准备工作。 3．建筑结构优化设计应用的方法简介 3.1做好建筑结构优化设计的函数模型 建筑结构优化要选择主要参数，建立数学模型（函数模型），根据科学合理的方法，得出最优的答案，从而得出最合理的优化方案，结合建筑结构的规律和自身的实践经验，对各方面的影响因素进行全面的综合考虑，找出行之有效的结构方案设计，模型的建立有两个步骤[2]，一是选择变量，即选择影响较大的参数，减少计算编程的工作量；二是确定目标函数，例如房屋结构，确定房屋结构的约束条件，在既定的条件下得出最优解，这种设计方法具有一定的准确性，在实际的房屋建造中具有重要的参考作用。 3.2做好建筑结构优化的方案设计 建筑结构优化方案设计是做好优化的前提，做好方案设计，设计多个变量、多个条件，编制相应的运算程序，得到最优结果。4．建筑结构优化设计的实际应用 4.1建筑场地的合理选择 建筑的拔地而起需要选择合理的建筑场地，在进行建筑场地选择中要考虑很多因素，如防护距离、建筑退界、日照间距、抗震、地段选址等因素[3]，必要时选择合理相应的抗震措施。 4.2建筑主体结构的选择 建筑结构的设计要遵循规则结构效应的原则，有利于降低造价，通过对墙、柱、梁的调节使不规则的建筑体型产生规则结构效应，例如剪力墙结构布置。需要进行优化设计的主要部分有很多，如基础、墙、柱、梁、楼板、屋面板等，这些是建筑的主要构成部分，在基础的优化设计中，选择合理的基础形式、控制好基础的截面尺寸，相对减少基础结构的造价费用，柱子的截面对工程的造价也有直接的影响；对于柱网布局和柱子截面的优化设计，确定好柱子的行间距，而柱网布局确定着竹子的行间距，因此柱网布局对工程的造价起着至关重要的作用；梁的设计，为了提高材料的利用率，在实际应用中一般都采用平面架来替代矩形梁，减轻了自身重量，经济又实用；钢筋的优化设计，在建筑结构的优化设计中，要对钢筋的型号进行选择，施工过程中钢筋的型号不同，会造成施工的结果不同，如钢管砼结构和钢结构在自重和承载力相近时，前者比后者节约将近45%的钢材，大大节约了工程成本。 4.3初期方案阶段和抗震设计的应用 对于建筑结构来说，前期方案的确定直接影响到最终建筑的成本投资，而目前的市场情况是前期的方案设计部分不参与结构优化设计，而且在前期的建筑方案设计中，很多没有考虑到主体结构的分析或者对于部分分析不到位、不精准，作为一个合格的结构设计人，应该依靠自身所基本的结构概念去布置结构方案，结合建筑空间结构和结构模型概念以及函数模型来进行方案设计。因为运用概念设计方法，在初期方案的设计中，可以根据简单的函数模型，估算出构件的截面面积[4]。建筑结构优化还要考虑最为重要的一点，就是建筑的抗震性，在建筑抗震设计过程中，大多数建筑结构的优化设计主要按照概念设计进行工作，而软件计算并不是建筑结构优化的主要依据，建筑的使用过程中，抗震效果是居民考虑的一个重要问题，尤其在地震多发地带，由此看来，建筑物的耐久性、安全性、功能性是建筑结构设计的三个重点内容，在节约成本以及达到规定年限的前提下，满足抗震功能是重中之重，在地震中，房屋不倒塌是最优目标，由于地震的不规律性，在没有防范措施的情况下会对建筑物造成巨大的破坏，采取行之有效的抗震设计是实现居民财产安全不受侵害的前提，根据建筑物的延展性设计，可以防止建筑物在地震的作用下发生破坏，根据结构优化的原则，对称设计是提高抗震效能的重要手段。
不 对 称 合 成 的 发 展 与 应 用 专业:化学 姓名:史茹月 学号:2013296043
不对称合成的发展与应用 摘要:本文介绍了手性药物的重要性与类型;结合实例对不对称催化法合成手性药物作简要概述,尤其就是化学不对称催化技术,包括不对称催化氢化、羰基的不对称催化还原、不对称催化氧化、不对称环丙烷化、不对称催化羰基化及不对称催化加成反应等;展望了不对称催化反应在手性药物合成中的发展方向。 1、概述 手性就是自然界与生命休戚相关的基本属性之一。近年来,人们对单一手性化合物及手性功能材料的需求推动了手性科学的蓬勃发展,手性物质的合成与医药、农药、精细化工与材料科学的密切关系也显示出重要的应用前景。 近年来,研究者设计合成了一系列高选择性的手性配体与催化剂,其中螺环型手性配体已成为优势手性配体之一;她们发展了多个高选择性的不对称催化反应,并发展了手性催化剂负载化、分离回收新方法。 生命体系的大部分基本单元都就是手性分子,其所涉及的生命过程及相互作用也大多以手性方式进行。因此,具有生物活性的物质,如手性药物的对映体都以不同方式参与生命过程并对生物体产生不同的作用效果。 2、“完美合成化学”的重要途径 低成本、高药效的手性药物开发为不对称催化合成的发展提供了
巨大的吸引力,其广阔的市场需求更就是不对称催化发展的强劲动力。 人工合成就是获得手性物质的主要途径。外消旋体拆分、底物诱导的手性合成与手性催化合成就是获得手性物质的三种方法,其中,手性催化合成方法被公认为学术与经济上最为可取的手性技术,因而得到广泛的关注与深入的研究。因为一个高效的手性催化剂分子可以诱导产生成千上万乃至上百万个手性产物分子,达到甚至超过了酶催化的水平。 因此,如何设计合成高效、新型的手性催化剂,探讨配体与催化剂设计的规律,解决手性催化剂的选择性与稳定性,以及研究手性催化剂的设计、筛选、负载与回收的新方法,发展一系列重要的不对称反应就是该研究领域面临的新挑战。 3、科学基金布局手性合成研究 手性催化剂的研究目前还缺少系统的理性指导以及规律性可循,手性催化剂及高效催化反应的开发大都凭借经验、运气与坚持不懈的努力。因此,要实现手性催化反应的高选择性、高效率,需要从基础研究入手,通过理论、概念与方法的创新,解决这一挑战性问题。 上世纪80年代,我国科学家就开始注意到手性合成这一重要研究方向,并陆续有出色的成果出现。国家自然科学基金委员会适时组织了我国化学与生物学两个学科的研究人员,集中力量在手性药物的化学与生物学领域开展基础研究。 国家自然科学基金“九五”计划期间,由中国医学科学院药物研
实验一络合滴定法测定水的硬度 一、思考题及参考答案： 1、因为EDTA与金属离子络合反应放出H+，而在络合滴定中应保持酸度不变，故需加 入缓冲溶液稳定溶液的pH值。若溶液酸度太高，由于酸效应，EDTA的络合能力降低，若溶液酸度太低，金属离子可能会发生水解或形成羟基络合物，故要控制好溶液的酸度。 2、铬黑T在水溶液中有如下： H2In－? HIn2-? In3-（pKa2＝6.3 pKa3＝11.55） 紫红兰橙 从此估计，指示剂在pH<6.3时呈紫红色，pH>11.55时，呈橙红色。而铬黑T 与金属离子形成的络合物显红色，故在上述两种情况下，铬黑T指示剂本身接近红色，终点变色不敏锐，不能使用。根据实验结果，最适宜的酸度为pH 9～10.5，终点颜色由红色变为蓝色，变色很敏锐。 3、Al3+、Fe3+、Cu2+、Co2+、Ni2+有干扰。 在碱性条件下，加入Na2S或KCN掩蔽Cu2+、Co2+、Ni2+，加入三乙醇胺掩蔽Al3+、Fe3+。 实验二原子吸收法测定水的硬度 一、思考题参考答案： 1.如何选择最佳的实验条件？ 答：通过实验得到最佳实验条件。 （1）分析线：根据对试样分析灵敏度的要求和干扰情况，选择合适的分析线。 试液浓度低时，选最灵敏线；试液浓度高时，可选次灵敏线。 （2）空心阴极灯工作电流的选择：绘制标准溶液的吸光度—灯电流曲线，选出最佳灯电流。 （3）燃助比的选择：固定其他实验条件和助燃气流量，改变乙炔流量，绘制吸光度—燃气流量曲线，选出燃助比。 （4）燃烧器高度的选择：用标准溶液绘制吸光度—燃烧器高度曲线，选出燃烧器最佳高度。 （5）狭缝宽度的选择：在最佳燃助比及燃烧器高度的条件下，用标准溶液绘制吸光度—狭缝宽度曲线，选出最佳狭缝宽度。 2.为何要用待测元素的空心阴极灯作光源？ 答：因为空心阴极灯能够发射出待测元素的特征光谱，而且为了保证峰值吸收的测量，能发射出比吸收线宽度更窄、强度大而稳定、背景小的线光谱。 实验三硫酸亚铁铵的制备及Fe3+含量测定 四、思考题及参考答案 1、本实验在制备FeSO4的过程中为什么强调溶液必须保证强酸性？ 答：如果溶液的酸性减弱，则亚铁盐(或铁盐)的水解度将会增大，在制备(NH4)2S04·FeSO4·6H2O的过程中，为了使Fe2+不被氧化和水解，溶液需要保持足够的酸度。 2 、在产品检验时，配制溶液为什么要用不含氧的去离子水？除氧方法是怎样的？ 使用不含氧的去离子水配溶液，是为了防止水中溶解的氧将Fe2+氧化为Fe3+，影响产品
浅析概念设计在建筑结构优化设计中的应用 发表时间：2016-08-31T16:22:24.410Z 来源：《建筑建材装饰》2015年9月上作者：陈晨[导读] 随着经济水平的快速发展，传统的建筑结构设计逐渐遭到淘汰。 陈晨 （成都惟尚建筑设计有限公司，四川成都610000）摘要：在如今的建筑工程建设中，设计与施工是影响工程质量的主要原因，而建筑结构设计显得更为重要，它影响着整个工程的安全性与适用性。结构概念设计能够有效地弥补结构设计人员过度依赖计算机软件估算的缺陷，能够有效地避免设计过程仅单凭计算来实现的误区。本文就概念设计在建筑结构优化设计中的具体应用展开论述。 关键词：建筑结构；优化设计；概念设计前言 随着经济水平的快速发展，传统的建筑结构设计逐渐遭到淘汰，人们对结构概念设计的要求也越来越高。计算机软件的改革与发展，给工程建筑师的工作带来了便利，大大地提高了工作效率，提高了结构设计师的工作质量。1概念设计概述 工程结构设计师一般会使用概念设计方式来制定建筑工程的整体方案。在这一工作过程中，工程设计师要利用自身的专业知识和工作经验来完成建筑工程内位置、构件和选型及各项工作的计算及探究工作。对于设计方案中的各种问题，要根据建筑学理论、力学知识和自己的工作经验来实行综合的考虑，然后才能获得一个高效、科学、可行性强的建筑工程设计方案。现今我国的城市化进程很快，工作人员的创新性思维能力也越来越强，现今的建筑结构在具备舒适使用功能的同时还要保证其外观美。因此，建筑施工单位必须紧跟时代进步的步伐，关注概念性设计思想，工程设计人员使用这样的工作方式，能够不断提高建筑结构的质量。但概念设计要求工程设计师有很高的专业水平，尤其是力学方面的知识，这不仅是为了提高建筑工程设计方案的科学性，也是为了保证施工的安全性。 2概念设计步骤及在建筑结构设计中的作用2.1概念设计的步骤 概念设计是一个循序渐进的设计过程，其过程主要有三个步骤。第一，分析阶段。在展开建筑结构设计之前，必须对设计问题进行深入的分析理解。在进行分析的过程中，大部分数据不完整并会呈现模糊不清的特点，即要解决这个问题；第二，综合阶段。在这个设计步骤中，主要就是要解决设计方案中的问题，并采用各种经验手段通过图纸的方式表达概念设计的中心。这种设计方式依靠建筑设计师的灵感思想为主导，将抽象思维具体表达出来；第三，评估阶段。评估设计就是判断与比较多种方案中最佳方案的阶段。评估阶段是一个循环的过程，主要以设计方对其的满意度达到一定程度为评估标准。建筑设计师在进行评估时，需要采用数据计算多种手段来比较各种方案，以获得最佳方案为目标。 2.2建筑结构设计中概念设计的作用分析（1）能够简化设计中的运算方式在我国当前的建筑结构设计运算方式中，存在一些无法运算的缺点，根据这一不足，进行建筑结构设计便不能得出准确的数据答案，对后续的施工也会造成一定的难度和影响。一般来说，建筑结构设计的运算方式主要有三个步骤，分别是：测量已建成的建筑物，考虑建筑结构的承重力；计算建筑结构内部的受力程度，整合之后采用合理的建筑结构方案；从标定控制截面中规划截面，然后测试出相关的质量参数。通过这样的结构设计步骤，可以看出，计算的数据不精确，会给施工带来一系列的不确定性。而概念设计就能够很好的解决这一问题，它能够简化在一般结构设计理论中的计算方式，保证参数的准确性，减少施工过程中出现的问题。 2.2推动辅助设计软件的发展在科技高速发展的情况下，大部分建筑设计师都会依靠计算机程序计算相关数据，对建筑结构设计中概念设计的要求并不高。辅助设计软件的诞生虽然为建筑结构设计提供了便利，但建筑设计师对建筑复杂结构问题的警觉性降低了。因此，在进行设计时，必须加强对概念设计的应用程度。适宜的将概念设计的基本理论与设计软件结合起来，两者兼并才能够在保证数据准确性的同时，推动辅助设计软件的发展。3概念设计在建筑结构优化设计中的应用 3.1选择合理的建筑场地 建筑场地是进行建筑设计之前需要考虑的重要因素，它对建筑设计有决定性与基础性的重要影响。选择建筑场地时，需要考虑的因素有：光照间距、防护的距离、建筑的占地面积。与此同时，还应该考虑抗震因素，避免出现大型地质灾害时，危及到生命财产安全。在不能避免危险地段选址时，就要在建筑结构设计中，结合相应的抗震防护措施，对地形进行全面考察。 3.2根据相应的现场状况选择建筑基础对建筑场地选址结束之后，就要根据建筑地形的各种特点选择适宜的建筑基础，建筑基础分为桩基础与箱型基础。在地质疏松的地方建造高层建筑，而地基本身的承载力不足的情况下，就可以采用桩地的建筑基础。它能够有效地将建筑物的承载力分散给坚实的持力层中去。在遇到建筑地土质不均并沉降的情况下，就可以采取箱型基础的建筑基础，它能够改善地质不均匀的现象，并能增强建筑物的抗震能力。 3.3选择合理的建筑主体结构建筑主体结构是存在在建筑空间的结构体系，在当前的建筑结构设计中，其局限性还相对较大。因此，需要强化概念设计，灵活应用概念设计的功能，坚持合理对称的原则，有效保证结构构件的稳定性。通过对建筑结构体系与各种力学之间的研究分析，将建筑主体结构做好合理布局，受力明确，抗震性好。选择合理的建筑主体结构能够在保证建筑结构稳定性的同时，节约工程造价。 3.4合理选择建筑结构的刚度