基于神经网络的跨越地裂缝框架结构地震损伤及预测研究∗

为开展特殊地质环境下结构的损伤分析,以一跨越西安f4地裂缝的五层框架结构为研究对象,基于振动台试验和ABAQUS 有限元分析结果,进行了BP 神经网络模型的模型训练,选取变形和能量组合形式的双参数损伤模型计算结构损伤指标,采用加权系数法,开展了构件、楼层、结构三个层面的损伤预测分析,给出了不同地震作用下结构损伤程度评估。结果表明：地裂缝场地结构表现出明显上下盘效应,结构首层为薄弱层。BP 神经网络损伤预测值与有限元计算值在不同工况下均较为一致,其对于构件、层间、整体结构损伤指数预测最大误差分别为8.86%、5.66%、7.57%,该研究成果为跨越地裂缝结构的性能评估提供一种准确且高效的研究方法。     

15年实测氮沉降下竹仙洞小流域土壤酸化研究

以2000—2015年珠海竹仙洞水库小流域湿地松林、台湾相思林和灌木丛为样本,对其土壤属性指标进行相关性分析和主成分分析。结果表明,经过15年自然演替,3个群落的土壤可交换酸度呈下降趋势,其中台湾相思林和灌木丛酸度降低达到显著或极显著水平,受Al³⁺含量影响较大;3个群落的可交换Mg²⁺、K⁺、Na⁺在两种土层均有不同程度的显著下降,而可交换Ca²⁺的变化仅在台湾相思林中显著;总氮、总碳含量均呈上升趋势。主成分分析显示,台湾相思林的生物量丰富、土壤腐殖质多,固氮作用强,故对氮沉降的酸缓冲能力更强。     

异噻唑啉酮的灭藻效应及其生物毒性试验

研究了异噻唑啉酮在海水中的灭藻效应,确定了其对于代表性藻类的浓度-反应关系,并且对其进行了生物毒性试验。根据试验结果采用概率单位法进行数据处理,得出异噻唑啉酮对卤虫无节幼体96 h的半致死浓度(LC50)为10.4 mg／L,并对剂量反应方程进行x2检验,结果表明符合精度要求,计算出的96h-LC50真实可靠。该杀生剂在低浓度下对海洋单细胞藻类有较高的杀灭效应,而且生物毒性较小,是比较适合化学法处理船舶压载水的杀生剂。     

校园室内环境空气中环状挥发性甲基硅氧烷浓度水平及其健康风险评价

利用低流量大气采样器采集了大连某高校家庭、男寝、女寝、办公室、实验室中空气样品,分析了样品中4种环状挥发性甲基硅氧烷(cyclic volatile methyl siloxanes,cVMSs):六甲基环三硅氧烷(D3)、八甲基环四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)、十二甲基环六硅氧烷(D6)的浓度水平、组分特征及其来源,并采用美国国家环境保护局(US-EPA)健康风险评价模型对D5人体健康风险进行了评价。结果表明监测期间室内环境空气中D3、D4、D5与D6检出率均为100%,室内环境总硅氧烷(ΣcVMSs)平均浓度为(12.4±20.7)μg·m~(-3),范围为0.29~78.4μg·m~(-3)。办公室与实验室浓度水平最高的为D3,而女寝与家庭为D5,男寝为D6。由于女寝中个人护理品的频繁使用,女寝空气中Σc VMSs浓度水平分别为男寝、家庭、办公室、实验室的46、80、27、55倍。D5对人体的非致癌危险商值范围为2.14E-04~4.31E-02,对暴露人群尚不存在明显的非致癌风险。     

基于图神经网络聚类的土壤监测点位优化

在土壤污染的监测过程中,由于需要大面积的监测点位布设,所以需要大量的人力和物力,同时原有的土壤监测点位存在冗余和代表率低的问题,对监测结果的准确性和全面性产生了影响。使用一种基于自编码器降维和图卷积网络（GCN）推理的土壤点位优化方法,通过将原有监测点位聚类成不同簇,来实现用尽量少的监测点位全面地表现区域污染情况的目的。使用GCN推理结合自编码器降维的土壤点位优化方法,该方法同时利用土壤监测点位数据的结构信息和高维特征表示,将监测点位聚类成不同簇。通过对相关性进行分析,发现聚类后的簇中心点位可以作为原始簇的代表,从而降低土壤监测点位的冗余性,实现了监测点位的优化。实验证明GCN方法可以有效地减少监测点位的数量,同时保持监测结果的准确性和全面性。