基于血液自噬相关基因构建的静脉血栓栓塞机器学习模型研究

目的利用生物信息学构建自噬相关基因(autophagy related genes,ATGs)的静脉血栓栓塞(venous thromboembolism,VTE)诊断预测模型。方法根据GSE19151数据集分析VTE人群的差异性ATGs(differentially expressed autophagy-related genes,DE-ATGs)和免疫细胞浸润,建立最优机器学习模型并通过诺谟图、校准曲线、决策曲线分析和外部数据集验证模型的预测效率。结果VTE患者中发现18个差异性表达的ATGs和差异的免疫细胞浸润。诺谟图、校准曲线和决策曲线分析证明机器学习模型对预测VTE具有一定的准确性,其中支持向量机器(support vector machine,SVM)机器学习模型对VTE的预测准确性最高。以SVM模型最重要的5个基因PRKCD、ULK1、CD46、PRKAR1A和FOS作为预测基因,在外部验证数据集表现出令人满意的性能,且与VTE患者的风险有关。结论研究首次揭示自噬与VTE之间的关系,并建立最优的机器学习模型来评估VTE患者的风险。

基于多滤波降噪法的桥梁应变监测信号处理

针对桥梁应变监测信号存在多源噪声,以及现有降噪法难以准确选取有效固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量的问题,提出一种有效的多滤波降噪法。首先,采用自适应噪声抵消器对含噪信号进行预处理,以滤除低频噪声,再对其进行自适应噪声完备集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)得到IMF分量,并利用频谱分析-自相关函数双重判断准则选取IMF分量;随后,对其进行奇异值分解,利用奇异值差分谱确定各分量有效阶数;最后,将各有效IMF分量的有效阶重构得到去噪信号。通过模拟试验验证上述方法的合理性,并将其应用于桥梁应变监测信号处理。结果表明:采用上述双重判断准则选取有效IMF分量具有较好效果,且提出的多滤波降噪法在桥梁应变监测信号处理中具有显著的优越性。

在血管外科临床教学中融入介入放射学内容的意义和途径

血管外科专业发展迅速,目前的外科传统教学模式已不能满足血管外科临床教学需求。在血管外科教学中融入介入放射学的教学内容,可以让学生更好地了解血管腔内介入手术相关的影像学知识、介入操作技术以及常用器械。在传统大纲的基础上对教学模式和教学方法进行不断更新,有利于提高学生对血管疾病的了解和对血管外科专业的兴趣,帮助培养能适应临床工作需要的专科人才。

基于PDEM的正交异性钢桥面板焊接节点时变疲劳可靠度评估

提出了基于概率密度演化方法的正交异性钢桥面板焊接节点时变疲劳可靠度评估方法,并以润扬大桥顶板-U肋焊接节点为对象开展应用研究。首先,基于S-N曲线和Miner准则,构建了可同时考虑疲劳性能退化和荷载效应增长的钢桥面板焊接节点疲劳极限状态函数,并导出其概率密度演化方程。然后,采用有限差分法求解该方程,据此得到概率密度演化曲面,进而建立其时变疲劳可靠度评估方法。最后,通过工程实例验证了所提方法的可行性和准确性,并探讨了疲劳性能退化和荷载效应增长对该节点时变疲劳可靠度的影响规律。研究表明:与Monte Carlo法相比,该方法不仅精确高效,还能捕捉概率密度演化信息;疲劳性能退化和荷载效应增长会显著影响钢桥面板焊接节点的疲劳寿命。

盾构法隧道施工引起土体位移与应力的镜像分析方法

盾构法隧道施工会引起隧道周围一定范围土体的位移,对土体位移进行较为准确地分析,对于控制隧道周围土体位移量和减小过大位移对既有建筑物及管线带来的危害十分重要。隧道周围土体的位移是由地层损失引起的,并且与注浆量有很大关系。根据地层损失与注浆量的空间分布规律,应用镜像方法原理,对盾构法隧道推进产生的土体位移与应力进行空间分析,得到隧道周围土体的位移与应力分布,计算结果与天津地铁施工过程的现场实测结果对比表明,该方法行之有效。

钢管混凝土框架节点选型与设计

节点设计是钢管混凝土结构设计的关键环节。基于工程应用和试验研究成果 ,分析了节点的工作机理和受力性能 ,探讨了适用于框架结构体系的节点构造型式 ,提出了与其相适应的计算方法和建议 。

移动荷载作用下薄壁曲线箱梁剪力滞效应分析

采用有限元法研究了移动荷载作用下曲线箱梁剪力滞效应及主要结构参数对剪力滞效应的影响。结合曲线箱梁设计参数合理取值范围,通过建立不同腹板宽度、不同曲率半径下的曲线箱梁空间板壳有限元模型,对简支曲线箱梁剪力滞效应进行参数化分析,得到了荷载运动到跨中截面时跨中顶板应力分布及内外侧剪力滞系数变化规律。根据分析结果,利用最小二乘法提出了计算曲线箱梁剪力滞系数经验公式。分析结果表明:在移动荷载作用下,动剪力滞系数峰值出现在顶板与腹板交界处,最大值接近1.6,剪力滞效应严重;腹板宽度和曲率半径对箱梁剪力滞效应的影响十分明显,二者相互影响;外侧结点剪力滞系数峰值大于内侧;腹板宽度的增大和曲率半径的减小使外侧结点剪力滞效应更加显著,在车辆荷载作用下箱梁外侧部分更易遭到破坏。经验公式的计算结果与有限元分析结果相对误差为3.27%,满足工程计算要求。

悬臂曲线箱梁负剪力滞效应

为研究悬臂曲线箱梁负剪力滞效应,本文基于能量原理,推导了悬臂箱梁剪力滞计算公式,经与ANSYS有限元结果相比较,吻合良好,在此基础上采用有限元程序分析了腹板间距、悬臂板宽度、曲率半径、箱梁高度和厚度对其负剪力滞效应的影响。结果表明:(1)在均布荷载作用下,沿全跨纵向,悬臂曲线箱梁呈现出明显的正、负剪力滞效应,负剪力滞在l/6处出现极值,正剪力滞在悬臂梁根部最显著;(2)与直线梁相比,曲线梁考虑曲率的影响,加剧了正、负剪力滞应力分布的不均衡性;(3)内侧腹板与顶板相接处节点易出现剪滞效应惰性区,而外腹板与顶板相接处节点均未出现惰性区,但有相同的正、负剪力滞临界点;(4)腹板间距和悬臂板宽度对负剪力滞影响较大,曲率半径、箱梁高度和厚度对负剪力滞效应有一定的影响。

深基坑支护方案优选的模糊评价

针对深基坑支护方案优选因素具有模糊性的特点 ,依据模糊数学原理建立了深基坑支护方案优选的综合评价模型 ,其指标体系由技术可行、工期节省、经济合理、质量与安全可靠 4个方面构成。应用该综合评价模型 ,结合工程实例对深基坑支护方案进行了排序 ,为深基坑支护方案的选择提供科学的理论依据。

长螺旋钻孔灌注桩完整性的定量分析方法研究

从桩-土系统共同作用的波动阻尼方程入手,建立了成层土中缺陷长螺旋钻孔灌注桩的时域响应模型。提出了采用加权的方法对成层土中桩侧土阻尼系数进行等效简化的概念,并由此拟合出了长螺旋钻孔灌注桩缺陷程度与速度响应曲线中入射波和反射波幅值之比的关系式,从而实现了量化分析。通过模型桩验证了此量化分析方法的正确性。

高层建筑结构承重柱的设计选型

高层建筑结构承重柱截面尺寸通常由轴压比限值选定,容易形成短柱,工程设计中应予以避免。基于改善短柱抗震性能措施在工程中的应用和试验研究成果,分析了不同类型承重柱的工作机理和受力性能,介绍了适用于高层建筑结构体系的承重柱型式,提出了与其相适应的轴压比限值和建议。

不同荷载作用下直线箱梁剪力滞效应分析

利用有限元分析软件分析了在集中荷载、均布荷载和地震作用下简支直线箱梁的剪力滞效应.保持简支直线箱梁的长度、弹性模量、泊松比、密度等参数不变,仅通过改变作用其上的荷载类型,探讨了不同荷载作用下直线箱梁的剪力滞效应;重点分析了简支直线箱梁的跨中横截面顶板上不同荷载作用下的应力分布及剪力滞系数变化规律.结果表明在3种不同荷载的作用下,简支直线箱梁跨中截面顶板的剪力滞系数均在顶板与腹板交接处最大;集中荷载和均布荷载大小的改变对直线箱梁剪力滞效应的影响可以忽略不计;地震作用下直线箱梁的剪力滞效应较为明显.

荷载列作用下曲线箱梁剪力滞空间有限元分析

采用三维有限元仿真技术研究了车辆荷载作用下某城市立交匝道箱梁剪力滞效应。基于ANSYS程序建立钢筋混凝土曲线箱梁空间实体有限元模型,荷载分别考虑2种不同的作用位置和3种不同的移动速度(v=10 m/s、15 m/s、20 m/s),得到了荷载分别沿着内道与外道移动到跨中截面时剪力滞效应分布规律。结果表明:车辆荷载作用下,曲线箱梁翼板剪力滞效应显著,剪滞系数峰值高达3.0;荷载速度和荷载作用位置对曲线箱梁剪力滞效应均有影响,荷载速度对曲线箱梁剪力滞效应较为显著;保持荷载速度不变,荷载作用于内道时曲线箱梁剪力滞效应比荷载作用于外道时更明显。

钢纤维混凝土二桩厚承台极限承载力的试验研究

通过 30个缩尺比例为 1∶5的钢纤维混凝土二桩厚承台模型试验研究 ,系统地分析了影响钢纤维混凝土二桩厚承台极限承载力的主要因素 ,并应用最小二乘法给出了钢纤维混凝土二桩承台极限承载力的计算公式。与普通钢筋混凝土承台相比 ,其极限承载力有较大幅度的提高。

钢筋混凝土框架结构优化CAD系统

针对传统钢筋砼框架结构ＣＡＤ系统没有考虑设计结果的经济性，将其与优化设计相结合，开发出了钢筋砼框架结构优化ＣＡＤ系统（ＦＯＣＡＤ系统）。从ＦＯＣＡＤ系统的构成与优化设计方法来看，与传统钢筋砼框架ＣＡＤ系统相比，ＦＯＣＡＤ系统既能满足结构设计规范要求，又能降低结构造价。

多室连续曲线箱梁剪滞效应地震反应分析

采用三维有限元数值仿真技术对曲线箱梁进行模态分析和地震动作用下时程分析以探讨多室连续曲线箱梁自振特性和剪力滞效应。分别建立单箱单室和单箱双室多跨连续梁空间板壳有限元模型,研究箱室数和曲率角对曲线箱梁自振频率的影响,在此基础上,对单箱双室连续曲线箱梁输入天津波以分析剪滞系数沿纵、横向分布规律。结果表明:箱室数和曲率角对自振频率影响较大,前5阶自振频率随着箱室数增加在增大,随着曲率角增加,自振频率一直在减小,且不同模型的结构前3阶振型特征各不相同;受地震动激励,多室箱梁翼板剪力滞效应显著,沿横向,剪滞系数在顶板与腹板交界处形成峰值,剪滞系数高达2.505,沿纵向,中间支座截面剪力滞效应较跨中截面严重;通过定义宽径比为主要变量,采用最小二乘法对剪滞系数进行回归分析,提出计算剪滞系数峰值的经验公式,与有限元误差不足2%,满足精度要求;

移动荷载速度对悬臂曲线箱梁剪力滞效应的影响

利用三维有限元通用软件ANSYS,设置相同的悬臂长度、弹性模量、泊松比和密度等参数,分别考察了7种不同的移动荷载速度对悬臂曲线箱梁和悬臂直线箱梁中剪力滞效应的影响.重点分析了荷载以不同速度移动到悬臂箱梁L/2处时该横截面上应力分布及剪力滞系数变化规律.结果表明:在移动荷载作用下,两种悬臂箱梁L/2处横截面上均出现正剪力滞现象;剪力滞系数随着移动荷载速度的增大而增大,当移动荷载速度小于2m/s时,剪力滞系数增长缓慢;当移动荷载速度超过2m/s时,剪力滞系数增长较快;悬臂曲线箱梁内侧剪力滞系数明显大于外侧剪力滞系数,悬臂直线箱梁剪力滞系数分布曲线介于悬臂曲线箱梁内侧与外侧剪力滞系数分布曲线之间.

静动荷载作用下简支预应力混凝土曲线箱梁剪力滞效应分析

选择集中荷载与均布荷载作为静荷载,地震作用与行车荷载作为动荷载,建立曲线箱梁三维空间实体有限元模型.通过静力分析和动荷载作用下时程反应分析,研究跨中截面顶板剪力滞系数变化规律.结果表明：在静动两种荷载作用下,剪力滞系数的最大值都出现在顶板与腹板交界处;在两种静荷载的作用下,剪力滞效应仅在顶板与腹板交界处明显,其它区域微弱,并且剪力滞系数不随荷载值的变化而变化;在天津波作用下,顶板各节点剪力滞系数在0.978~1.045之间,剪力滞效应不明显;在EL Centro波作用下,剪力滞效应明显,各节点剪力滞系数在0.065~4.12之间变化;在行车荷载作用下,剪力滞效应比较明显,剪力滞系数在0.42~2.08之间变化,外侧剪力滞系数峰值明显大于内侧,且剪力滞系数随着车速的增加而增加.

改进的BP神经网络在单桩竖向承载力预测中的应用

提出了用改进的BP神经网络对单桩竖向承载力进行预测的新方法,并编写了相应的训练程序。实例计算表明,改进的BP神经网络算法比一般的BP模型结果误差小、收敛快,对单桩竖向承载力的预测行之有效。

环境激励下大跨度连续刚构桥动力分析模型修正

为了快速准确地对黄河某特大桥进行损伤识别,采用了一种环境激励状况下,基于优化理论的有限元模型修正方法.首先通过振动测试,利用环境激励下的功率谱峰值法,获得模态参数.使用ANSYS建立桥梁的参数化有限元模型,选取灵敏度高的刚度参数,根据最优化理论进行迭代修正,最终得到了黄河某特大桥有限元修正模型.通过对有限元模型进行动力特性分析,结果表明:修正后模型的模态特征值与实测值吻合度更好,前20阶主要振型的频率误差基本在2%以下,精度较高;修正后,桥梁混凝土整体弹性模量确定在每平方毫米340 000～370 000N之间,箱梁刚度分布基本符合现场的表观损伤调查结果.在正常通车情况下即可检测桥梁,无需交通管制,相对传统的人工激励方式,不会对桥梁构成额外伤害;利用现有的有限元软件ANSYS,不用计算繁琐的质量、刚度矩阵即可进行损伤识别,适合于大跨度连续刚构桥损伤识别的应用.