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关键词： 安全工程   边坡稳定性   极限学习机   PCA   降维   爬行动物搜索   混淆矩阵  

摘要： 边坡稳定性预测对工程安全及地质灾害防治极其重要,目前机器学习在边坡稳定性预测较广泛,例如BP神经网络、支持向量机(SVM)、极限学习机(ELM)等。但传统的ELM模型在预测边坡稳定性时存在易陷入局部最小值、难以选择合适学习率的问题,针对此问题,提出了一种基于主成分分析法(PCA)和爬行动物搜索法(RSA)并行优化极限学习机(ELM)的边坡稳定性预测模型。此模型利用PCA算法对数据进行降维,减少数据的冗余性,并利用RSA算法优化ELM模型的输入层权值和隐含层偏置,极大地提高了模型的预测精度和预测效率。将传统的ELM模型、RSA-ELM模型、PCA-SVM模型及PCA-RSA-ELM 4种模型进行对比,从而得到PCA-RSA-ELM模型在边坡稳定性预测这类问题上的精确性更高,为边坡稳定性预测分析提供新的思路,对防灾减灾及保护国民经济安全具有重大意义。

关键词： FLAC3D   勘探平洞   围岩稳定性  

摘要： 水电工程勘探平洞是利用挖掘水平巷道,通过取样、编录、现场试验等方式收取资料,以查明工程地质构造、岩石性质的水电工程主要勘探手段之一,能够直观地揭露工程地质条件,更细致详尽地描述岩土性质,对工程地质条件做出准确评价,为电站坝址选择以及水工建筑物的布置提供参考依据。以西藏某水电工程勘探平洞施工为例,结合现场工程地质条件,采用有限差分FLAC3D数值模拟软件,通过对围岩体位移、应力以及塑性破坏区等变化特征的研究分析,对平洞轴向掘进及主支洞交叉段围岩稳定性及支护措施进行了合理分析评价,为勘探平洞的开挖支护提供了有效参考依据。

关键词： 不对称季节性增温   优势种   生态水平   物种异步性   时间稳定性   冬季增温  

摘要： 不对称季节性增温,即冬季的温度增加明显高于夏季,已成为全球变暖的一个重要特征,尤其在寒冷和高海拔地区。过去的研究主要关注全年的温度增高,而对冬季增温的关注相对较少。然而,关于冬季增温对生态系统功能的影响存在显著的知识空缺。为了解决这个问题,我们在青藏高原的高寒草甸进行了为期8年的控制增温实验,设置3种处理:自然对照、全年增温和冬季增温。结果发现,无论是全年增温还是冬季增温都没有显著改变群落水平的物种丰富度。值得注意的是,通过物种异步性,群落生物量的稳定性得以维持。然而,增温对植物丰度组(优势种、常见种和稀有种)产生了显著影响。具体而言,冬季增温增强了优势种的稳定性,这是通过增加优势种的物种异步性,即禾本科植物和非禾本科杂草植物之间发生了补偿动态来实现的。相反,全年增温降低了常见种的稳定性,这与常见种丰富度的增加和常见种中异步性的下降相关。因此,本研究强调了高寒草甸在不同增温条件下通过物种异步动态来维持群落生物量稳定性的能力,这些研究结果为理解青藏高原高寒草甸生态系统特征提供了新见解。

关键词： 反射随机偏微分方程   确定性障碍问题   独立时间区域Skorohod型问题   依分布收敛  

摘要： 研究了时空白噪声驱动的双边反射随机偏微分方程的数值逼近.利用离散化方法构造渐近方程组,并处理确定性障碍问题来得到收敛性.进一步地采用时空分离的两阶段近似估计验证了强收敛性.最后完成了双边反射随机偏微分方程的数值模拟.

关键词： 膜生物反应器   精准曝气控制系统   数学模型   能耗   产水水质  

摘要： 高能耗限制了膜生物反应器(MBR)的广泛应用,通过精准调控实现MBR的节能降耗是未来的发展趋势。为此,建立了一套MBR精准曝气控制系统,采用箱线图法和3σ统计算法对原始数据集进行异常值监测,基于最小二乘法建立曝气量与透水率之间的多元非线性回归模型。结果表明,采用清洗算法能够去除25%的异常值从而保证数据质量;数学模型对数据的拟合效果良好,决定系数R2>0.99。MBR精准曝气控制系统在不同条件下对膜单元透水率的控制效果稳定,节能效果显著。相比于传统曝气控制,平板膜和中空纤维膜在精准曝气控制方式下,膜单元曝气量分别降低20.0%和21.4%,曝气能耗分别降低8.2%和19.0%。传统与精准控制方式下的膜产水水质均稳定达标,MBR精准曝气控制系统不会对膜出水水质产生影响。

关键词： 浅埋小净距隧道   降雨入渗   流固耦合   基质吸力   围岩变形  

摘要： 为控制降雨入渗对浅埋小净距隧道围岩稳定性的影响,以义东高速公路防军隧道为依托,基于流固耦合理论和水土特征曲线,采用MIDAS GTS NX有限元软件建立浅埋小净距隧道数值模型,对雨季施工时的土体孔隙水压力、围岩变形特征和边仰坡安全系数展开分析。结果表明:随着降雨入渗的持续,围岩及边仰坡土体基质吸力逐渐减小,其土体抗剪强度也随之降低,稳定性变差。经过7 d累积降雨,孔隙水压力增大趋势逐渐放缓,围岩变形达到最大值,工况1的拱顶沉降增大了21.48%,且边仰坡安全系数小于1,处于失稳状态。洞口段采取加固和排水措施来控制围岩的稳定性,边仰坡的安全系数较加固前提升了17.27%,取得了良好的效果,保证了隧道后期的安全施工。

关键词： C1q肿瘤坏死因子相关蛋白1   锌指样转录因子2   急性脑梗死   颈动脉粥样硬化   斑块稳定性  

摘要： 目的探讨急性脑梗死(ACI)患者血清中C1q肿瘤坏死因子相关蛋白1(CTRP1)、锌指样转录因子2(KLF2)的表达水平及其与颈动脉粥样硬化(CAS)斑块稳定性的关系。方法收集黑龙江省传染病防治院分院2021年6月至2023年1月期间进行治疗的128例ACI患者作为ACI组,根据ACI患者CAS斑块的特性,将患者分为无斑块组19例,稳定斑块组45例和不稳定斑块组64例,另选取128例同期健康体检者作为对照组。比较各组血清CTRP1、KLF2水平;Spearman法分析ACI组患者血清CTRP1、KLF2水平与CAS斑块稳定性的相关性;多因素Logistic回归分析ACI患者CAS斑块稳定性的影响因素;受试者工作特征曲线分析血清CTRP1、KLF2水平对ACI患者CAS斑块不稳定性的预测价值。结果与对照组相比,ACI组血清CTRP1水平较高、KLF2水平较低(t=15.949、78.545,P<0.01)。无斑块组、稳定斑块组、不稳定斑块组血清CTRP1、中性粒细胞计数、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平、美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分依次升高(F=49.819、27.014、17.143、335.582,P<0.01);KLF2水平依次降低(F=127.385,P<0.01)。ACI组患者CTRP1水平与CAS斑块稳定性呈正相关(r=0.532,P<0.01);KLF2水平与CAS斑块稳定性呈负相关(r=-0.614,P<0.01)。多因素Logistic回归分析显示CTRP1、KLF2、LDL-C、中性粒细胞计数、NIHSS评分是ACI患者CAS斑块稳定性的影响因素[OR(95%CI)=3.154(1.533~6.488)、0.763(0.648~0.898)、2.373(1.328~4.239)、2.148(1.278~3.611)、2.723(1.355~5.471),P<0.01]。CTRP1、KLF2两者联合预测ACI患者CAS斑块不稳定性的曲线下面积为0.897,敏感度为90.62%,特异度为75.56%,优于单独预测(Z=2.585、2.237,P<0.05)。结论ACI患者血清CTRP1水平较高,KLF2水平较低,两者均与ACI患者CAS斑块稳定性相关,且两者联合对ACI患者CAS斑块不稳定性具有较好的预测效能。

关键词： 海底隧道   物质点法   水位变化   围岩失稳   大变形   岩石隧道开挖  

摘要： 潮汐作用下水位变化触发海床地层应力的重分布,影响海底隧道施工中工作面围岩的稳定性。以青岛胶州湾第二海底隧道为工程背景,采用多相大变形数值计算方法—物质点法,分析了潮汐作用下水位变化对隧道开挖工作面围岩的破坏响应。通过数值模拟与现场监测数据的对比,验证了物质点法数值模拟方法的可行性。通过模拟196组不同围岩等级下的水位变化,探究海床沉降、围岩变形、塑性破坏区的分布和特征。结果表明:水位降低会增大施工期间隧道工作面的变形;水位变化与不良围岩参数的组合是隧道工作面失稳的关键,并得到了16组诱发工作面大变形失稳的参数组合。

关键词： 瓦斯抽采   瓦斯运移   耦合作用   煤层   数学模型  

摘要： 煤层瓦斯运移是矿井瓦斯抽采与煤矿区煤层气开发领域的基础科学问题。从理论分析、试验方法 2个方面,阐述了我国煤层瓦斯运移理论及其渗透特性测试方法的研究现状,重点围绕煤层瓦斯非线性渗流特性、多场耦合作用下的渗流理论等关键问题的最新成果开展论述;进一步对当前普遍采用的煤层瓦斯运移特性的试验方法进行分析。研究建议:深入研究钻孔周围煤体真实应力-应变状态、瓦斯渗透过程中煤孔隙率的演化特性测试等问题,深化对煤层瓦斯非线性渗流模型、与增透或增产措施相适应的瓦斯运移特征演化等问题的认识。

关键词： 超材料吸波体   等离子结构   宽带吸波   色散调控  

摘要： 电阻型吸波结构具有优异的宽带电磁吸波性能,但电阻片方阻值对吸波结构宽带电磁吸波性能影响较大,且在样品制备过程中较难精确控制。本文通过在电阻型吸波结构表面加载周期性人工等离子结构,利用宽频带内激发的多重等离子谐振,实现高效宽带色散调控,进而获得电阻型吸波材料表面局域场增强效应,提升宽带电磁吸波的稳定性。仿真与试验结果表明,当电阻片方阻值在100~250Ω/sq内变化时,该电阻型等离子吸波结构在7.8~40.0 GHz频段内的吸收效率高于90%以上,具有连续宽带电磁吸波能力。该设计方案提供了一种加载人工等离子结构用于强化吸波超材料综合性能的设计思路,对复合型吸波超材料设计具有一定的启发。