Comparative efficiency analysis of different nonlinear modelling strategies to simulate the biaxial response of RC columns

The performance of different nonlinear modelling strategies to simulate the response of RC columns subjected to axial load combined with cyclic biaxial horizontal loading is compared. The models studied are classified into two categories according to the nonlinearity distribution assumed in the elements: lumped-plasticity and distributed inelasticity. For this study, results of tests on 24 columns subjected to cyclic uniaxial and biaxial lateral displacements were numerically reproduced. The analyses show that the global envelope response is satisfactorily represented with the three modelling strategies, but significant differences were found in the strength degradation for higher drift demands and energy dissipation.     

基于主成分的时间域航空电磁数据神经网络反演仿真研究(英文)

传统上,时间域航空电磁数据通过拟合迭代反演计算得到大地模型,然而,由于航空电磁数据道间的较强相关性,导致病态反演,并引起超定问题;同时电磁数据的相关性使其与模型参数的映射关系复杂,增加了反演的复杂度。采用主成分分析法将航空电磁数据变换为正交的较少数量的主成分,不仅降低了数据道间的相关性,减小了数据量,同时压制了数据的不相关噪声。本文利用人工神经网络(ANN)逼近主成分与大地模型参数间的映射关系,避免了传统反演算法中雅克比矩阵的复杂计算。层状模型的主成分神经网络与数据神经网络的反演结果对比显示,主成分神经网络反演方法网络结构简单,训练步数少,反演结果好,特别是对于含噪数据。准二维模型的主成分ANN、数据ANN以及Zhody方法的反演结果显示了主成分神经网络具有更接近真实模型的反演效果,进一步证明了主成分神经网络反演方法适合海量航空电磁探测数据反演。     

天山南坡小尤尔都斯盆地表土孢粉初步研究

通过天山中部小尤尔都斯盆地南北方向采集的27个表土样品的孢粉分析, 探讨了孢粉和植被带的关系及盆地中美天鹅湖的孢粉来源问题. 结果表明: 孢粉组合主要成分是云杉属、 菊科、 禾本科、 蒿属、 藜科、 唐松草属、 莎草科、 水龙骨和其他蕨类孢子, 表土孢粉组合与各植被带之间有良好的对应关系.主成分分析表明, 研究区植被分布主要受温度因素控制. 上升气流和水流是影响针叶林带云杉属花粉传播的主要因素, 由山谷风从巩乃斯云杉林带来的云杉花粉受到美天鹅湖北侧小山阻挡, 沉降在湖泊以南的山坡上, 之后随降雨和雪山融水进入美天鹅湖. 大部分表土孢粉属种的空间分布与相应的植物分布一致, 而蒿属和藜科花粉百分含量在一定程度上代表了区域花粉雨的信号, 利用A/C比值重建古环境时须要谨慎.蒿、 藜花粉计数较少时, A/C比值波动较大, 计数值大于约280粒时, A/C比值趋于稳定.     

基于稳健有序独立成分分析(ROICA)的矿产预测

独立成分分析（ICA）充分考虑了以往主成份分析（PCA）没考虑到但又非常重要的数据高阶统计特性,但ICA分离后的信号具有顺序、符号、幅度的不确定性,而矿产资源预测又必须弄清分离后信号（地质变量）的地质意义;为此,提出了一种基于稳健有序独立成分分析(ROICA)的矿产预测方法。首先对地质数据进行稳健预处理,然后进行独立成分分析,借鉴因子分析的思想解决独立成分分析算法不确定性的局限,从而可以反映分离变量的有序性。将ROICA方法用于广东省肇庆双壬铜矿区进行矿产资源预测。实验结果表明：该区金银矿体的赋存空间位置与传统均值方差方法给出的异常位置明显不对应,没有指示意义;而经过稳健有序ICA处理后的Au、Ag独立成分异常与实际的Au、Ag矿体吻合度很高;Cu、Pb、Zn独立成分异常与Au、Ag矿关联性不大,反映研究区的Cu、Pb、Zn等其他元素或组合不具有Au、Ag矿的指示意义。ROICA方法可用于矿产资源预测。     

Late Holocene record of environmental changes,cyclones and tsunamis in a coastal lake,Mangaia, Cook Islands

A 4.3 m‐long peat sequence from the shore of Lake Tiriara, Mangaia, Cook Islands, was analyzed using an ITRAX core scanner equipped with a magnetic susceptibility meter. Variations in the elemental profiles, providing insights into long‐ and short‐term environmental changes over the last 3500 years, are supported by grain size data and diatom assemblages. The scattering ratio (Mo Inc/Mo Coh) was evaluated and found to represent a good proxy for organic matter in peat. X‐Ray Fluorescence (XRF) data were processed by principal component analysis that confirmed the distinction of biogenic and detrital phases, organic matter and elements of marine origin. The record preserved in the peat sequence includes a peatland infilling stage followed by alternating drier and wetter periods. A notable steady increase in clay associated with high counts of detrital elements from 2000–1700 cal yr BP is attributed to increased erosion, which is most probably linked with human colonization and/or more intense chemical weathering linked with a wetter climate. Freshwater gastropods (Melanoides sp.), which were possibly introduced by humans, or are native, occupied the wetland during a period of lower water level about 1000–1100 cal yr BP. Short‐term changes in the elemental profiles are often linked with slight coarsening of the inorganic fraction that is, however, only revealed after grain size analysis. Peaks in marine indicators (Br, Cl, S, and/or Ca) associated with marine‐dominated diatom assemblages most probably represent marine incursions through the underground tunnel in the makatea, a fossilized, uplifted coral limestone rim. While none of the marine event units present characteristics typical of cyclone or tsunami deposits, the concurrent or absent peak of detrital elements (Fe, Si, Rb, Ti, K) attributed to increased erosion of the volcanic cone associated with a cyclone is used to distinguish both types of events, as also suggested by principal component analysis.     

吉林四平、榆树台地电场与长春台地磁场、分量应变的变化分析

对四平台、榆树台地电场北分量Ex和东分量Ey不同时段分钟值与长春台分量地磁、分量应变资料进行日变形态、日变幅等方面的对比分析,运用FFT将各观测资料的优势周期分解出来,以期进一步得到各物理量之间的相互关系,同时对地电场在地震前的对应性进行相关总结。结果表明：1）两台地电场日变化都以双峰单谷为主;两测向优势周期都是以12 h、8 h为主。与分量磁场相比,东分量By与Ex比较吻合,北分量Bx与Ey的对应性很高;与分量应变相比,12 h的优势周期为共有周期。2）两台地电场都能够记录到明显的地电暴同步变化。3）Ey与Bx的日变幅比较同步,Ex与By的日变幅比较同步,且呈现出较明显的季节变化。4）两台地电场都能够较为清晰地记录到一定的短临异常,但两台震前异常表现形式不尽相同,出现异常的时间也不同：震中距越近,出现异常越早,异常幅度也越大。     

基于PCA和BP神经网络的径流预测

径流预测为流域水资源的合理开发利用与统筹配置提供依据。运用多元线性回归、主成分回归、BP神经网络及主成分分析和BP神经网络相结合的方法,对新疆呼图壁河流域石门水文站2009-2011年各月径流量进行预测,并采用相关系数、确定性系数及均方根误差对各模型预测精度进行比较。结果表明：（1）神经网络等智能算法具有高速寻优的能力,对短时间尺度的月径流量的预测结果较好;（2）主成分回归等常规算法能充分反映出某地区径流的年际的稳定性,对全年径流总量的模拟精度较高;（3）主成分分析和BP神经网络相结合的方法,提高了神经网络的收敛速度,同时降低了局部极值的影响,优于简单的BP神经网络,适用于呼图壁河月径流量预测。     

主应力方向和偏应力比对TJ-1模拟月壤各向异性的影响

采用空心圆柱扭剪仪对干燥TJ-1模拟月壤试样进行了应力主轴固定的定向剪切试验及不同偏应力比时主应力方向的纯旋转试验。从应力-应变关系角度出发,研究主应力方向、偏应力比对其各向异性的影响,并探讨了上述因素对TJ-1模拟月壤非共轴性的影响。试验结果表明：主应力方向和偏应力比对TJ-1模拟月壤的各向异性均有显著影响;应力主轴旋转引起的非共轴现象比定向剪切时明显,且偏应力比较小时非共轴角随应力主轴旋转呈先减小后增加的趋势,偏应力比较大时非共轴角一直减小直至试样破坏时非共轴现象消失。上述成果可弥补干砂试样非共轴领域的研究空白,并可望为将来月球上基础设施的修建提供技术支持。     

节理分量式剪切本构模型及岩质边坡双安全系数研究

在法向荷载和切向荷载的作用下岩体节理的剪切应力由抗剪断效应、剪胀效应和摩擦效应所引起的三部分应力构成,但三个组成部分在节理的剪切过程中并不是同时发挥其最大作用。在详细分析边坡岩体节理工程地质特性的基础上,提出一种节理分量式剪切本构模型,主要特征为（1）体现了剪胀与剪切之间的耦合效应;（2）采用分量式表达,物理意义更明确;（3）每一分量采用简单函数,避免了总量式分段构造函数的不足。在节理分量式本构模型基础上,提出应用于岩质节理边坡的双安全系数的概念和求解原则,双安全系数能够较好地反映岩体节理剪切破坏直至残余强度的物理过程。最后,通过双安全系数算例明确了各个分量对于边坡稳定性的贡献。     

基于主成分分析的遥感震害变化检测方法与应用

本文详细介绍了基于主成分分析的变化检测方法, 根据地震应急工作的实际要求设计合理的变化检测流程, 以阿尔及利亚地震QuickBird震前震后影像为试验数据, 使用该方法对地震引起的建筑物倒塌进行变化检测应用。 结果证明设计的变化检测方法流程具有一定的实用性, 能较为准确地标示出震后损毁区域, 是对变化检测技术应用于地震应急工作的有益尝试。