甘肃积石山 M_(s)6.2级地震的震害特征与启示

2023年12月18日,甘肃省临夏回族自治州积石山保安族东乡族撒拉族自治县(35.70°N,102.79°E)发生了6.2级地震,震中烈度为VIII度。地震发生后,通过实地烈度评估与科学考察,对震区VI~VIII度区不同建(构)筑物与生命线工程的震害特点进行了统计分析;从抗震设计与施工管理、场地放大效应与地震次生灾害对建筑结构抗震性能的影响等角度,提出了此次地震的震害启示。结果表明:1)严重破坏和毁坏的建筑结构主要集中在老旧的土木结构、砖木结构和无设防或设防不规范的砖混结构。2)造成建筑结构破坏的主要原因是少量自建房抗震设计和施工的不规范、场地放大效应和地震次生灾害。3)优化和改良生土砌筑材料,改进纵横墙间的拉结措施,强化结构整体性是提高土木结构抗震的有效方法;普及“上下圈梁与构造柱”等基本抗震设防措施,规范水泥砂浆强度,提升农村工匠的施工水平,可有效提高砌体结构的整体性,避免房屋出现整体性垮塌;室内洗手间的墙体应该与房顶、纵横墙间建立有效联接,提高结构的抗震性能。4)孤突斜坡、河流高阶地与岸边为抗震不利地带。当建造用地极为匮乏,不得不选址在这些场地之上时,应该综合考虑场地的地形地貌特征、岩土体物理力学特性、水文地质条件、抗震设防目标、建筑结构类型等影响因素,做好地震灾害风险评估,根据评估结果进行科学设防。灾后重建过程中,应由政府统一规划选址、统一设计,规范施工。

2022年6月10日四川马尔康M_(S)6.0震群序列时空演化特征

2022年6月10日马尔康M_(S)6.0震群序列发生在松岗断裂与龙日坝断裂交会处,呈震群型活动特征。本文以四川地震台网目录为基础,对马尔康地震序列的参数特征开展研究,取该序列三次M_(S)5.0地震之后各一个小时,作为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ共计三个阶段,进行对比分析。由于较大地震后短时间内目录遗漏的余震较多,为增大研究所需的地震样本量,首先采用模板匹配法进行微小地震识别,以补充完备目录,并利用识别的地震目录及台网目录分别计算马尔康M_(S)6.0地震序列的b值、p值等参数。计算结果显示,相比于第Ⅱ和Ⅲ阶段,第Ⅰ阶段具有显著的低b值(0.59),随着时间的推移,序列b值逐渐上升,后两个阶段分别为0.84和0.86。第Ⅰ阶段低b值的结果反映了此阶段孕震区应力水平较高。另外,第Ⅰ阶段序列的p值为0.76,明显低于后两个阶段的1.81和1.64,反映出第Ⅰ阶段序列频次衰减速度较慢,应力释放不充分,而后两个阶段刚好相反,表明不同阶段序列的时间演化特征存在差异。综合分析认为,M_(S)5.8地震是M_(S)6.0地震的前震。序列西支与东支的参数计算结果呈现不一样的特征,可能与M_(S)5.8前震序列发生在西支有关。

双金属MOFs碳化材料的结构对锂硫电池正极性能的影响

利用硝酸钴和铁氰化钾在水溶液中沉淀反应以及ZIF-8在水溶液中的部分分解,分别制备了2种组成相近但结构不同的双金属有机框架前驱体Co-Fe precursor和ZCF precursor。经过多巴胺包覆,对2种产品在氩气气氛下退火获得碳化产物。将碳化产物与纳米硫粉混合得到的碳/硫复合材料(E-CoFeCN@C/S、E-ZCF@C/S)分别作为正极,组装扣式锂硫电池并测试电化学性能。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热重分析仪进行形貌和结构分析。在组成相似的情况下,核壳结构碳载体(E-CoFeCN@C)与发散式结构碳载体(E-ZCF@C)对锂硫电池性能的影响呈现出“此消彼长”的特点:E-ZCF@C/S在循环伏安测试中表现出更小的极化以及更强的电流响应,在电化学阻抗测试中表现出更低的电荷转移阻抗,表明该材料有利于促进正极电荷传递过程,即加快电极反应动力学。E-ZCF@C/S在0.2C倍率下放电初始比容量为1211.3mAh/g,在2C倍率下放电初始比容量为794mAh/g,均优于E-CoFeCN@C/S。而核壳结构的优势主要体现在容量衰减方面,E-CoFeCN@C/S在0.2C倍率下经过100次循环后平均衰减率为0.074%(E-ZCF@C/S为0.26%),在2C倍率下循环300次后平均衰减率为0.047%(E-ZCF@C/S为0.13%),说明核壳结构对活性物质的锚固作用明显而对电荷转移不利。

2022年四川芦山M_(S)6.1地震前应力状态研究

为研究2022年6月1日四川芦山M_(S)6.1地震的孕育和发生过程,采用CAP方法反演了2013年芦山M_(S)7.0主震及M_(S)≥5.0余震的震源机制解,并基于应力张量方差与b值时空分布特征,探讨了芦山M_(S)6.1地震的力学机制和震源区的应力状态。结果表明:2022年芦山M_(S)6.1地震震源机制表现出与2013年芦山M_(S)7.0主震和5级余震相似的逆冲型破裂特征,压应力轴方位与龙门山断裂带南段区域应力场一致。2013年芦山M_(S)7.0地震后震中及附近的应力张量方差和b值长期处于低值状态,2022年芦山M_(S)6.1地震前震中及附近出现了应力张量方差和b值的低值异常,表明芦山余震区处于较高的应力水平。分析认为:巴颜喀拉块体持续东向运动受到华南块体的阻挡,震中所在区域长期受挤压逆冲作用,从而使芦山余震区长期处于应力积累的状态,芦山M_(S)6.1地震也是在这种动力学背景下发生的。

S型异质结光催化剂ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3)的构筑及光催化还原CO_(2)性能

通过在WO_(3)纳米片表面负载ZnFe_(2)O_(4)纳米颗粒,构建了一系列S型异质结光催化剂ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3),并研究了其光催化CO_(2)还原性能。在没有助催化剂和牺牲剂的条件下,所制备的ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3)复合材料可对CO_(2)与水蒸汽进行光催化反应。优化后的材料光照5 h后CO_(2)还原产物CO和CH_(4)的产量分别为7.87和4.88μmol·g^(-1)。相对于单相组分,CO和CH_(4)的产量明显提高。光催化活性的提高,归因于ZnFe_(2)O_(4)和WO_(3)异质结的形成以及光生载流子的S型电荷传输模式。

高压管汇材料疲劳性能测试及P-S-N模型曲线的拟合

高压管汇作为压裂设备中的主要易损件之一,其失效危害较大。它的失效原因主要是疲劳、冲蚀、腐蚀或者材料缺陷引起的刺漏和爆裂,其中尤以疲劳失效最不可预估。目前,对于高压管汇材料的疲劳性能研究不够深入,为解决高压管汇材料疲劳寿命的准确描述问题,以某国产高压管汇材料为例,进行了一系列疲劳试验,并基于试验数据,采用多种分布模型和不同S-N模型进行拟合分析,得出综合评价拟合能力最强的P-S-N模型。结果表明,该材料在中长疲劳寿命区,Weibull三参数模型在7级应力水平下综合评价能力最好;在存活率分别为50%、90%、99%、99.9%时,指数S-N模型的拟合系数均大于0.98,拟合能力最好。得出的P-S-N模型曲线可以为高压管汇的疲劳寿命以及安全设计提供依据。

中强地震发震构造标志浅析——以2023年积石山M_(S)6.2地震为例

地震地表破裂是地震发生的重要特征,是研究地震动力学、构造变形的重要手段。一般认为,M6 3/4以上的地震才会形成地表破裂。但近年来,也有M6.0左右的地震发生了地表破裂。本文旨在探讨中强地震地表破裂的识别方法。中强地震发震构造的识别具有一定的挑战性,主要表现在以下几个方面:(1)中强地震地表破裂的规模(位错量、宽度、长度和深度)较小,容易被黄土层厚覆盖,掩盖地表破裂的痕迹,不易识别;(2)非构造成因裂缝干扰,使得难以区分构造成因地表破裂。本文以2023年积石山M_(S)6.2地震为例,对中强地震构造成因破裂的识别标志进行了初步分析,提出了以下识别标志:(1)地表破裂几何展布和剖面形态,地震伴生的次生灾害(滑坡、崩塌、砂土液化等)的线性分布为识别发震构造提供参考和线索;(2)地表破裂沿破裂走向呈现稳定地穿越不同地貌单元,至少穿越一条沟谷等低凹地貌;(3)地表破裂在地质剖面上表现出稳定的产状;(4)地表破裂伴生构造形态,地表沿破裂发育雁列式褶皱(挤压鼓包)与张裂缝交替出现的现象。本文提出的识别标志为中强地震发震构造的识别提供了新的思路。

基于D-S证据理论的岩爆预测方法研究

为了有效预测岩爆,提出基于D-S证据理论的岩爆预测方法.首先,选取与岩爆发生相关的6个指标因素作为证据体,并通过模糊物元框架和正态型隶属度函数构建证据体的基本概率分配.然后,利用K均值将证据体分类,并提出簇内证据用传统方式融合而簇间证据用权重方式融合的组合融合规则,以减轻高冲突证据融合的不利影响.最后,将模型应用在秦岭终南山公路隧道2号竖井工程,且与经验方法对比.为了分析预测过程的不确定性和估计岩爆发生概率,采用蒙特卡洛模拟进行抽样仿真,并通过Spearman秩相关系数衡量输入指标的全局敏感性.研究结果表明:输入指标在不同的岩爆案例的影响程度差异较大且方向不同;5个岩爆案例的发生概率在40.8%~70.1%之间.该模型表现出优异的预测分类性能,可为深埋地下工程岩爆预测提供参考.

基于断裂力学的腐蚀钢丝疲劳S-N曲线研究

高强冷拔钢丝因其优异的力学性能被广泛应用于缆索承重结构,服役过程中钢丝腐蚀与断裂威胁着结构安全。钢丝腐蚀后表面的蚀坑因应力集中效应易产生疲劳裂纹,因此腐蚀钢丝剩余疲劳寿命主要取决于裂纹的扩展阶段,且裂纹扩展受到腐蚀程度(初始损伤)的显著影响。精确表征腐蚀程度并准确评估服役期钢丝腐蚀后的剩余寿命,仍是亟待解决的维修难题。首先采用蚀坑最大深度表征钢丝腐蚀程度,以应力强度因子幅作为裂纹扩展驱动力指标,基于断裂力学的Paris公式建立受拉钢丝裂纹扩展理论模型,进而推导腐蚀钢丝的疲劳S-N曲线。大量既有的腐蚀钢丝疲劳试验结果与理论预测值的比较验证了所提理论模型及疲劳S-N曲线的合理性和有效性。含多个蚀坑的钢丝裂纹扩展有限元模拟表明,等效单裂纹适用于多腐蚀坑钢丝疲劳寿命的简化分析。参数分析表明,蚀坑深度和腐蚀环境是腐蚀钢丝疲劳强度的关键影响因素,而应力比和疲劳加载频率影响较小,所提出的S-N曲线在钢丝常规服役条件下适用于评估其剩余寿命,可得到合理的预测结果。基于断裂力学所提的理论方法和疲劳S-N曲线可为腐蚀钢丝的疲劳强度和寿命评估提供参考。

基于数据流的K-S变化检测的动态多目标规划算法

为了更加准确地判断环境是否发生变化并快速追踪动态多目标规划问题(dynamicmulti-objectiveoptimization problem,DMOP)当前时刻的Pareto前沿,提出了一种基于数据流的Kolmogorov-Smirnov(K-S)变化检测的动态多目标规划(DSK-SDMOP)算法。该算法以NSGA-Ⅱ为基础,通过数据流建立2个时刻的检验窗口,再利用K-S检验基于数据流的Pareto最优前沿是否发生变化,检测2个窗口的数据是否服从同一分布来判断环境是否发生变化,并就环境变化的剧烈程度实行相应的应答机制,以提高对环境的适应程度。利用基于数据流的K-S检测方法,对环境变化不会过于敏感,而且不用提前假设对应目标值的分布,易于操作。通过5个动态多目标规划标准测试函数对该算法进行测试,并和现有的2种算法进行对比分析,结果表明该算法处理动态多目标规划问题具有良好的性能。

新源-和静M_(S)6.6地震余震序列自动处理结果

使用地震实时智能处理(RISP)系统处理2012-06-30新疆新源-和静M_(S)6.6地震序列,并与人工编目结果进行对比。结果表明,二者定位结果较为一致,发震时刻差值主要集中在±2 s内,震中偏差范围主要集中在10 km内,震源深度差值主要集中在25 km内,且以20 km内居多,震级偏差范围为±M_(L)0.4,多数集中在±M_(L)0.2。RISP系统检测到的相同地震同震相的到时差主要集中在±0.25 s之间,对Pg震相的识别率高于Sg震相。

贝托司汀手性中间体(S)-CPMA整细胞催化合成工艺研究

针对不同条件对贝托司汀手性中间体(S)-CPMA的整细胞催化合成影响,进行单因素实验和正交设计优化研究.首先从耐热克鲁维酵母突变株SXBP-02预处理方式、不同催化反应介质、pH、底物质量浓度、温度、时间、催化剂用量、补料次数等8个方面进行考察,揭示其中pH、底物质量浓度、补料次数和催化剂用量4个因素对(S)-CPMA催化效率的影响较大;进一步对其进行正交优化,得出最佳工艺条件:在pH8的PEG4000双水相体系中,底物质量浓度为6g/L、补料次数为4次、催化剂用量为3g/L,温度为40℃条件下反应36h,可得到(S)-CPMA产率为88.1%,对映选择性在98.5%以上,4个因素对(S)-CPMA收率的影响主次顺序依次为补料次数>pH>催化剂用量>底物质量浓度,其中补料次数、pH为显著性影响因素,与优化前相比,底物质量浓度提高3倍,产率提高了6%.

基于改进YOLOX-S的轻量化煤矸石检测方法研究

目的 为了探索基于现有机器视觉煤矸石检测方法的模型参数量、计算量对检测速度和嵌入式设备的影响,方法 提出一种基于改进的无锚框YOLOX-S轻量化煤矸石检测模型。为使模型能提取更真实的煤矸石特征信息,收集分选现场煤矸石样本,保证实际环境下的煤矸石检测效果,适应实际生产环境。结合CSPNet,将输入的特征图分割成两个分支,实现更丰富的梯度组合,同时减少模型计算量;之后在其中一条分支使用Ghost轻量化卷积,通过少量常规卷积生成一组特征图,达到初次减少计算量和参数量的效果,然后在此特征图基础上经过简单线性变化操作,生成一组新的特征图,将两组特征图进行融合,降低对计算资源需求的同时,也达到了常规卷积相同的特征提取效果;引入LeakyReLU激活函数减弱模型梯度消失的影响,提取更深更多的特征信息;最后融合两个分支特征,保证较高的检测精度,提升模型检测速度。采用CIOU Loss(complete IOU loss)优化目标边界框回归损失函数,使模型回归损失收敛更快,提高模型目标定位能力。结果 与原模型相比,本文改进模型在保证较高的平均精度均值90.51%情况下,模型参数减少47%,计算量减少49%,检测速度达到50帧/s。结论 轻量化煤矸石检测模型使智能化煤矸石检测在实际生产环境中具有一定的应用前景。

乌什 M_(S)7.1地震序列及应力降特征研究

研究乌什M_(S)7.1地震序列时间和空间变化以及震源参数特征,结果表明地震余震主要分布在主震北东和南西两侧,展布与迈丹断裂的走向基本吻合。目前序列b值为0.67,h值为1.3,p值为1.28。震源机制解为逆冲型,应力降处于低值水平,序列衰减基本正常。此次地震为主震—余震型,最大余震为M_(S)5.8地震。

基于1DCNN和D-S多信息融合的光伏系统直流母线串联电弧故障检测

直流母线是光伏系统输出能源的主干道,由于长期曝晒、风化等作用,电缆、连接器等组件劣化,光伏系统直流母线中发生电弧的可能性急剧上升,极易引发火灾、触电等事故。在光伏系统中,串联电弧故障将使回路电流下降,传统的过流保护无法识别。因此,本文提出基于深度学习和证据理论(D-S)的方法来识别串联电弧故障,该方法基于并联电容器电流和电压信号,采用一维卷积神经网络(1DCNN)对检测数据进行电弧识别;在此基础上将基于单个传感数据的识别结果作为证据,运用D-S多信息合成法则计算得到信度分配,最后利用决策规则判断是否发生串联电弧故障。搭建多参数可调模型获取数据进行测试,结果表明:使用1DCNN识别方法,基于并联电容器电流和电压信号的串联电弧识别准确率分别为97.19%和94.98%,而基于1DCNN和D-S多信息融合的光伏系统直流串联电弧故障检测的识别准确率可提升至99%以上。

从协同到求异:指向教师专业发展的U-S合作优化研究

U-S合作是教师专业发展的重要举措。审视U-S合作的历程可知,U-S合作致力于多方位促进教师专业发展,协同逐渐成为U-S合作促进教师专业发展的底层逻辑。随着合作的持续推进,这一底层逻辑在促进教师专业发展方面所潜在的矛盾也逐渐暴露出来。一方面,大学与中小学的文化差异阻碍了协同的深度发生;另一方面,为了实现大学与中小学的协同,双方不得不做出诸多的妥协,在妥协的语境下,中小学教师往往面临着主体性丧失的风险。与之相对,在求异这一核心理念的引领下,跨界学习旗帜鲜明地提出了“差异即资源”的主张,并通过互动场域的营造和互动系统的建构,为“差异即资源”提供了现实可能,也为优化U-S合作提供了新的思路。

基于XGBoost算法的v_(P)/v_(S)预测及其在储层检测中的应用

鄂尔多斯盆地碳酸盐岩地层蕴含着丰富的油气资源。在勘探实践中发现,大牛地气田马家沟组断层发育、断距小,类型多样且成因复杂,给勘探、开发带来了较多挑战。为了应对这些挑战,提高储层预测的精度变得至关重要。在分析大牛地气田敏感弹性参数的基础上,建立地震属性与储层纵横波速度比(v_(P)/v_(S))的关系,提出一种基于XGBoost算法的地震多属性v_(P)/v_(S)预测方法。为了进一步提升XGBoost算法的预测精度和泛化能力,采用贝叶斯算法对XGBoost算法的超参数进行优化,从而找到最佳的超参数组合,以确保模型在训练集和测试集上的性能均能得到提升。将XGBoost算法应用于Marmousi 2模型进行横波速度预测,预测值与实际值相关系数超过0.88,而均方误差、平均绝对百分比误差分别低于6.55×10^(-7)和4%,验证了该方法的准确性和可靠性。在鄂尔多斯盆地大牛地气田,应用该方法获得的v_(P)/v_(S)成功识别出含气储层,结果与实际钻井数据一致。理论模型和实际数据应用结果表明,XGBoost作为一种强大的机器学习算法预测精度较高,为直接由叠后地震属性预测v_(P)/v_(S)提供了一种有效的途径。

ω-转氨酶的筛选和异源表达用于制备S-甲氧基异丙胺

根据转氨酶家族进化分类和底物特异性,构建一个包含36个ω-转氨酶的酶库;将酶库中的基因克隆进大肠杆菌E.coli BL21 (DE3)中进行异源重组表达,考察酶蛋白表达水平并测定相应的酶活以及对映体选择性。通过筛选,获得最佳的ω-转氨酶为来源于巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium的ω-转氨酶BmeTA,其重组表达粗酶活为2.0 U/mL,纯酶比活为9.5 U/mg蛋白;酶学性质表征发现其最适温度为35℃,最适pH为8.0。在此基础上进一步优化其催化反应工艺条件,在20 g/L加酶量、0.5 mmol/L辅酶添加量以及1.4的氨基供体/氨基受体比例条件下,反应18 h获得450 mmol/L的S-甲氧基异丙胺,原料转化率达到90%,为实现生物催化制备S-甲氧基异丙胺的工业化奠定基础。

阴道卷曲乳杆菌S层蛋白多样性研究

目的:分析比较西安市女性阴道卷曲乳杆菌S层蛋白的多样性及NCBI数据库中阴道来源卷曲乳杆菌S层蛋白的多样性。方法:选取100例妇科患者的阴道分泌物标本作为研究对象,从其中10例标本中分离得到480株卷曲乳杆菌,其中两株卷曲乳杆菌S层蛋白有明显差异,对其进行全基因组测序;并从NCBI数据库中下载人阴道源的卷曲乳杆菌全基因组数据,分析并比较西安市来源与数据库来源的卷曲乳杆菌S层蛋白的多样性。结果:S层蛋白注释基因具有菌株内和菌株间的多样性,同一套基因组中有多个S层蛋白注释基因,菌株间的相似性偏差较大,通过系统发育分析发现,中国人阴道卷曲乳杆菌的S层蛋白基因与其他人种的具有系统发育相似性。结论:阴道卷曲乳杆菌S层蛋白具有菌种间和菌株间多样性的特征,不同人种的卷曲乳杆菌具有相似性。

2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震序列频谱偏移特征分析

采用P波初动方法计算了乌什M_(S)7.1地震序列中M_(S)≥4.0地震的震源机制解,震源机制解在时间上存在前期一致性较好,后期一致性紊乱的特点。空间上,乌什县内震源机制解类型多为逆冲型,阿合奇县内震源机制解类型多为走滑型。利用新疆地震台网数字波形资料和快速傅里叶变换方法,计算乌什M_(S)7.1地震序列中M_(S)≥5.0地震序列的频率谱,计算结果显示,乌什县内发生的5级余震前期有频谱偏移特征,最后一个5级地震频带变宽,频谱偏移特征消失;阿合奇县内发生的5级余震均出现了频谱偏移特征。