基于M-Unet的混凝土裂缝实时分割算法

针对主流深度学习裂缝分割算法消耗大量计算资源、传统图像处理方法检测精度低、丢失裂缝特征等问题,为了实现对混凝土裂缝的实时检测和在像素级水平上分割裂缝,提出一种基于轻量级卷积神经络M-Unet的裂缝语义分割模型,首先对MobileNet_V2轻量网络进行改进,修剪其网络结构并优化激活函数,再用改进的MobileNet_V2替换U-Net参数量巨大的编码器部分,以实现模型的轻量化并提升裂缝的分割效果。构建包含5160张裂缝图像的SegCracks数据集对提出方法进行验证,试验结果表明:优化后的M-Unet裂缝分割效果优于U-Net、FCN8和SegNet等主流分割网络和传统图像处理技术,获得的IoU_Score为96.10%,F1_Score为97.99%。与改进前UNet相比,M-Unet权重文件大小减少了7%,迭代一轮时间和预测时间分别缩短了63.3%和68.6%,IoU_Score和F1_Score分别提升了5.79%和3.14%,并且在不同开源数据集上的交叉验证效果良好。表明提出的网络具有精度高、鲁棒性好和泛化能力强等优点。

吻合器痔上黏膜环切术后复发及肛门功能障碍的影响因素分析

目的分析经吻合器痔上黏膜环切术(PPH)治疗的混合痔患者术后复发及肛门功能障碍的影响因素。方法以2014年7月至2020年12月于航天中心医院行PPH手术治疗的411例患者为研究对象,分别以术后复发及术后肛门功能障碍为病例组,否则为对照组,通过单因素分析及多因素logistic回归分析术后复发及肛门功能障碍的影响因素。结果411例患者中,共有52例(12.7%)复发,18例(4.4%)出现术后肛门功能障碍。单因素分析结果显示痔核环形脱出是术后复发的影响因素(P<0.05),年龄、痔核环形脱出是术后肛门功能障碍的影响因素(P<0.05)。多因素logistic回归分析结果显示,痔核环形脱出是术后肛门功能障碍的危险因素(P<0.05)。结论痔核环形脱出是PPH术后复发及术后肛门功能障碍的影响因素。临床操作中遇到痔核环形脱出的患者应更加注意手术操作中切除的组织量、缝合的高度和深度、结合其他的手术方式等,采取更适合此类患者的个性化治疗,从而使患者获得更好的临床受益。

基于LCA法的3D打印建筑碳排放量及减碳效果分析

气候变暖已成为全球生态环境问题,而建筑业占据碳排放总量的近三分之一,建筑建造过程减碳潜力巨大。针对3D打印建筑碳排放及减碳效果评价问题,采用全生命周期评价方法定义3D打印建筑碳排放计算模型,对比分析3D打印建造与传统建造和常规绿色建造方式物化阶段碳排放。量化分析得到以下结果:首先,3D打印混凝土掺入粉煤灰、硅灰等材料替代部分水泥用量,对比普通混凝土其每立方米碳排放有效降低10%~30%。其次,3D打印建造材料运输及施工过程碳排放低于传统和常规绿色建造方式。最后,建筑物化阶段中3D打印建造比传统建造和常规绿色建造方式碳排放总量分别降低15.97%和8.78%。3D打印建造物化阶段碳排放均低于传统建造和常规绿色建造方式,且减碳效果显著。

基于EEMD-LSTM的桥梁变形响应组合预测模型研究

为准确预测桥梁结构变形响应,提出了一种利用孤立森林(iForest)算法对桥梁原始变形数据进行降噪,集合经验模态分解法(EEMD)对桥梁变形数据进行分解,长短期记忆神经网络(LSTM)深度学习法对所得到的多尺度变形分量进行预测的EEMD-LSTM组合模型。以武汉沌口长江大桥作为研究对象,选取RMSE、MAE、MAPE和R^(2)等参数作为评价指标,对该模型进行了验证。研究结果表明:与单一的LSTM、SVM和Bayesian模型相比,EEMD-LSTM模型有着良好的鲁棒性、适用性和更高的预测精度。

后疫情时代结构力学课程思政的实践与探索

后疫情时代,点状突发疫情频频发生,为了响应教育部的“停课不停学”的号召,保障本科教学质量,本文作者提出了“一条主线,三项统一”的结构力学课程思政教学模式。建立了思政元素库和课程资源库,实现了课程内容与课程思政的有机融合;创新地提出SPOC+雨课堂的混合教学模式,实现了线上线下多场景切换教学,保证了疫情管控期间的教学秩序,并将人文关怀渗透到每个教学环节;健全了过程评价与终结性评价相结合的新型教学评价体系,培养了学生自主学习的意识和终身学习的能力。将立德树人贯穿整个课程学习及考核体系。通过4个学期的践行,教学效果良好,学生成绩较稳定。

《柔性棚洞防护结构技术规程》编制与介绍

《柔性棚洞防护结构技术规程》是我国第一部关于柔性棚洞的技术规程,首次提出了柔性棚洞结构体系的分类标准、工程设计方法、性能检验方法。其中,根据支撑结构类型划分了拱形柔性棚洞、框架式柔性棚洞、悬挑式柔性棚洞;根据缓冲结构类型划分了抛出式和拦截式棚洞。在设计环节,针对不同构件的设计验算方法和储备系数也给出了建议,在此基础上明确了柔性棚洞的部件及连接构造要求。此外,针对部件和整体结构的性能检测给出了具体的检验试验方法,便于操作实施。该技术规程的编制对进一步完善我国防护工程结构的技术标准化具有实际意义。

细支气管腺瘤/纤毛黏液结节性乳头状肿瘤的影像学表现及临床特征

目的:探讨细支气管腺瘤/纤毛黏液结节性乳头状肿瘤的影像学表现和临床特征。方法:回顾性分析2018年9月-2023年1月在本院经病理证实的14例细支气管腺瘤/纤毛黏液结节性乳头状肿瘤患者的临床、病理及术前影像学资料(CT检查14例,PET-CT检查5例)。对患者的基本信息、临床症状和病史、影像学特征(部位、直径、血管征和SUV等)及临床诊断结果进行总结和分析。结果:14例中,男6例,女8例;年龄32~73岁,中位年龄59.5岁。4例有临床症状,包括咳嗽、咳痰、胸部不适或痰中带血。主要CT表现如下:病灶长径5~30 mm,平均(14.1±6.7)mm;病灶主要位于肺下叶(10例),位于右肺8例;实性病灶5例、部分实性病灶7例、非实性病灶2例;边缘模糊者7例、边缘清晰者7例;血管征阳性10例;细支气管充气征阳性3例;空泡征阳性3例。术前CT有2例被诊断为肺恶性病变、12例被诊断为恶性暂不除外并均建议结合穿刺活检。PET-CT检查显示3例有代谢异常,SUV_(max)值为0.6~13.9 kBq/mL;2例代谢无明显异常。1例被诊断为恶性病变暂不除外,2例被诊断为肺恶性病变,2例被诊断为肺良性病变。结论:细支气管腺瘤/纤毛黏液结节性乳头状肿瘤CT及PET-CT表现多样且无特异性的临床表现,部分病灶SUV值升高,故临床上极易将其误诊为肺部恶性病变,因此在临床工作中需提高对此病变的认识并做好鉴别诊断。

不同年龄段肺炎型肺癌患者的高分辨率CT表现及病理分析

目的探讨不同年龄段肺炎型肺癌患者的高分辨率CT特点及与病理表现。资料与方法 36例经病理证实的肺炎型肺癌患者,分为中青年组(<60岁,14例)及老年组(≥60岁,22例),比较两组患者的影像特征及病理表现。结果中青年组患者影像学分型以单纯磨玻璃密度影、混合磨玻璃结节及单纯肺叶或段实变为主,共10例;老年组患者影像学分型以混合阴影、实变合并肿块或单纯肺叶或段实变为主,共19例,两者差异有统计学意义(χ2=12.103,P<0.05);与中青年组比较,老年组患者影像学征象中病灶外周分布、均匀实变及叶间裂突出的出现率明显增高(χ2=3.859、5.719、12.837,P<0.05);中青年组患者不均匀实变率明显高于老年组(χ2=5.719,P<0.05);随访6个月后,老年组患者病变的变化率为15.4%,显著低于中青年组的71.4%(χ2=11.137,P<0.05)。结论中青年肺炎型肺癌患者的主要影像学表现为单纯磨玻璃密度影、伴有实性成分的混合磨玻璃结节,以单纯肺叶或肺段实变影为主;老年肺炎型肺癌患者的影像学特征主要为病灶外周分布、均匀实变及叶间裂突出,病情进展慢,应及早进行病理检查确诊。

千米级斜拉桥斜拉索相关参数计算方法

为解决千米级斜拉桥的斜拉索无应力长度及索力的计算问题,推导了用悬链线理论计算斜拉索无应力长度的公式,建立了考虑垂度及斜度影响的振动微分方程,在此基础上同国内外频率法索力计算4种实用计算公式进行了比较,结果表明该方法具有高精度和计算方便的特点,应用于苏通大桥索力测试中,能够满足其精度要求。

微浸润型肺腺癌的高分辨率CT表现

目的探讨微浸润型肺腺癌的高分辨率CT(HRCT)表现及病理特征。资料与方法经病理证实的微浸润型肺腺癌患者24例,术前均行低剂量螺旋CT扫描,病灶行常规HRCT扫描,观察病灶的HRCT表现及病理特征。结果 24例患者均为单发磨玻璃样结节影,位于周围肺野。其中纯磨玻璃样结节8例,混合磨玻璃样结节16例,病灶直径(2.3±0.4)cm。其他影像学征象包括细支气管扩张征18例、边缘清晰18例、胸膜凹陷13例、分叶12例及毛刺征12例;量化分型中Ⅰ～Ⅲ型19例,Ⅳ～Ⅴ型5例病理显示肿瘤细胞沿肺泡壁附壁性生长,肺泡间隔增厚。结论 HRCT检查发现磨玻璃样结节影时,如果伴有细支气管扩张征、边缘清晰、胸膜凹陷、毛刺征及量化分型较低时,应高度怀疑微浸润型肺腺癌的可能。

南京长江第三大桥健康监测系统传感器优化布置研究

南京长江第三大桥主桥为钢塔双索面斜拉桥。介绍以有限元模型分析结果为基础,基于神经网络及遗传算法的全桥传感器测点优化布置理论,最终形成的该桥结构健康监测系统的传感器测点布置。

基于灰色-神经网络的大跨度斜拉桥参数识别

为解决大跨度斜拉桥施工过程中观测噪声对结构参数识别的影响,以苏通大桥为工程背景,提出了基于灰色-神经网络的施工全过程参数识别方法.灰色系统理论与人工神经网络相融合,在小样本和数据不完备的情况下可以进行结构参数识别,并具有预测功能.苏通大桥参数识别的结果表明,参数识别后的计算值与实际结构挠度响应间的最大误差减小77%,与传统识别方法相比,灰色-神经网络方法的识别精度提高50%.

基于雨课堂的混合式教学在结构力学中的应用与探索

针对目前结构力学课程教学模式单一,学生的主体性被忽略且缺少互动的现状,在教学中引入雨课堂,通过设计教学过程、充分考虑在线教学需求,完善整合教学内容,充实教学方法及手段,实践了基于雨课堂平台的混合式“线上线下结合”的教学模式,实现了“互联网+教育”。通过探讨雨课堂的特点及其对结构力学教学改革的推动作用,分析了雨课堂在结构力学中的应用现状、面临的问题和解决办法,并通过多维度对教学效果进行评价。研究表明:基于雨课堂的混合式教学,为教师和学生提供了便利,有效地提升了学生自主学习的积极性,体现了以学生为中心的教学理念和指导思想,提高了教学效果。研究成果为基于雨课堂的混合式教学提供了参考。

基于卷积神经网络的混凝土裂缝图像识别方法

目的提出一种基于卷积神经网络的混凝土结构裂缝智能检测方法,实现高效准确的裂缝检测。方法以裂缝图像为分析对象,使用数据扩增和图像分割的方法处理混凝土结构原始裂缝图像,构建裂缝数据集;基于机器视觉理论搭建ResNet18网络模型框架,通过学习率、批量大小、优化函数三个超参数对网络模型进行优化设计,进而使用不同的迁移学习方式训练网络,最后使用混淆矩阵对优化后的模型性能做进一步评判。结果实验结果表明,采用指数衰减式迁移学习方式、批量大小为64、优化函数为M_SGD时,搭建的网络在混凝土裂缝识别任务中准确率最高,达到了97.98%。结论优化后的ResNet18网络提高了裂缝检测精度,具有良好的实用性能,并为网络参数的选择提供借鉴。

110 kV输电线路的设计及优化路径探究

文章通过深入分析输电线路设计的基本原则、关键设计要素及路径优化措施,提出了一套综合优化方案。尤其针对前锋—公忽洞110 kV输电线路工程,研究涉及线路勘察、路径选择及架空线间距优化,以此提升系统的安全性、效率及环境适应性。研究结果表明,通过精细的规划和设计,能显著提高输电线路的运行效率和可靠性,同时有效减少环境影响,为类似的输电线路设计提供了重要的参考价值。

超声诊断胆囊息肉样病变与病理对照的研究

目的探讨超声诊断的胆囊息肉样病变(polypoid lesions of the gallbladder,PLG)中各种疾病所占比例及其相应的声像学特点,超声诊断胆固醇性息肉的可靠性。方法对556例超声诊断的PLG的病理结果进行分类,并分析不同大小的胆固醇性息肉超声检查的病理符合率。结果556例超声诊断的PLG中,胆固醇性息肉446例(80.2%),腺瘤性息肉86例(15.5%),炎性息肉18例(3.2%),腺肌症6例(1.1%)。97.3%的胆固醇性息肉长径<1.0cm,且64.6%病例的息肉为多发。超声拟诊胆固醇性息肉的病理符合率可达91.3%。腺瘤性息肉中,长径超过1.0cm者占61.6%,且34.0%有不典型增生或恶变;但也有25%的恶变发生在1.0cm以下的腺瘤中。结论PLG中80%以上为胆固醇性息肉;15.5%为腺瘤性息肉,发生恶变者多≥1.0cm,0.7~0.9cm的腺瘤性息肉也有恶变的可能。超声根据声像学特征作出的胆固醇息肉拟诊的病理符合率可达91.3%,因此是可信的。

高架候车厅车致振动特性及减振控制研究

为评估某火车站高架候车厅结构车致振动特性及振动对于舒适度的影响,采用振动测试的方法对列车经过时该候车厅不同部位的振动进行现场实测。基于实测数据及数值模拟分析对比,得到该火车站结构不同部位对车致振动的响应特征,在此基础上结合国家标准进行舒适度评估;通过1/3倍频程谱分析,研究结构不同部位各频带范围的加速度振动级。对于加速度振动级超出标准限值的工况,采用数值模拟的方法进行多重调谐质量阻尼器减振系统的设计。结果表明:重载货运列车过站时,火车站高架候车厅的车致振动最大加速度振动极易超过75 dB的标准限值从而对舒适度产生影响;在对该车站的研究中,通过对减振系统的优化设计,阐明明合理设计的多重调谐质量阻尼器系统可以有效降低候车厅的振动响应,其振动加速度最大降幅达到73.9%,振动加速度级最大减值为19.9 dB。

证据理论结合灰色神经网络混合识别方法在苏通长江大桥状态预测中的应用

为解决千米级斜拉桥在施工过程中由于观测噪声及初始构件误差等因素影响下的结构响应预测问题,提出了D-S证据理论与灰色神经网络结合的混合识别方法。融合后的混合识别方法,在数据不完备的情况下,具有良好的预测功能。根据实际结构识别结果验证了方法的有效性和准确性,分析并比较了该方法与传统识别方法的结果。实践研究表明,参数预测的D-S证据理论与灰色神经网络混合识别方法能够显著改善传统方法的识别准确性问题。

留学生外科学总论教学方法的探讨

外科学总论教学方法多样,本文结合北京大学航天临床医学院留学生外科学总论的教学实际,针对外科总论教学方法进行了研究,采用深刻理解教学大纲,克服语言沟通障碍;统一规范授课手法,培养动手操作能力;实验报告准确及时,考核方法推陈出新;注重医学伦理教育,提高职业素质训练,及时进行反馈等综合教学方法,取得了显著效果,提高了教学质量。

SRC+RC柱—RC梁框架结构性能的分析研究

将原设计为SRC柱—RC梁的框架结构,转换为达到同等性能的SRC+RC柱—RC梁的框架结构和全RC框架结构,采用静力弹塑性分析方法(pushover)和动力时程2种分析方法对结构进行整体分析。对这3种结构从截面尺寸、配筋量以及在地震作用下的动力特性等方面进行对比分析,从而体现出SRC+RC柱—RC梁框架结构以较低的造价实现了优越的结构性能。