Automated Detection of Exposed Reinforcement in Post-Earthquake Safety and Structural Evaluations

Post-earthquake structural safety evaluations are currently performed manually by a team of certified inspectors and/or structural engineers. This process is time-consuming and costly, keeping owners and occupants from returning to their businesses and homes. Automating these evaluations would enable faster, and potentially more consistent, relief and response processes. In order to do this, the detection of exposed reinforcing steel is of utmost significance. This paper presents a novel method of detecting exposed reinforcement in concrete columns for the purpose of advancing practices of structural and safety evaluation of buildings after earthquakes. Under this method, the binary image of the reinforcing area is first isolated using a state-of-the-art adaptive thresholding technique. Next, the ribbed regions of the reinforcement are detected by way of binary template matching. Finally, vertical and horizontal profiling are applied to the processed image in order to filter out any superfluous pixels and take into consideration the size of reinforcement bars in relation to that of the structural element within which they reside. The final result is the combined binary image disclosing only the regions containing rebar overlaid on top of the original image. The method is tested on a set of images from the January 2010 earthquake in Haiti. Preliminary test results convey that most exposed reinforcement could be properly detected in images of moderately-to-severely damaged concrete columns.

Automated Detection of Exposed Reinforcement in Post-Earthquake Safety and Structural Evaluations

The world is at the threshold of emerging technologies, where new systems in construction, materials, and civil and architectural design are poised to make the world better from a structural and construction perspective. Exciting developments, that are too many to name individually, take place yearly, affecting design considerations and construction practices. This edited book brings together modern methods and advances in structural engineering and construction, fulfilling the mission of ISEC Conferences, which is to enhance communication and understanding between structural and construction engineers for successful design and construction of engineering projects. The articles in this book are those accepted for publication and presentation at the 6th International Structural Engineering and Construction Conference in Zurich. The 6th ISEC Conference in Zurich, Switzerland, follows the overwhelming reception and success of previous ISEC conference in Las Vegas, USA in 2009; Melbourne, Australia in 2007; Shunan, Japan in 2005; Rome, Italy in 2003; and Honolulu, USA in 2001. Many topics are covered in this book, ranging from legal affairs and contracting, to innovations and risk analysis in infrastructure projects, analysis and design of structural systems, materials, architecture, and construction. The articles here are a lasting testimony to the excellent research being undertaken around the world. These articles provide a platform for the exchange of ideas, research efforts and networking in the structural engineering and construction communities. We congratulate and thank the authors for these articles that were selected after intensive peer-review, and our gratitude extends to all reviewers and members of the International Technical Committee. It is their combined contributions that have made this book a reality.

无指盘臭蛙皮肤抗感染多肽组学研究

在过去的一个多世纪里，两栖类动物皮肤分泌液作为它们的第一道防御屏障引起了研究者们极大的兴趣，同时也开展了相关的许对研究，到目前为止，已从中分离鉴定出了百余种的活性物质。无指盘臭蛙是我国的一种特有两栖动物，初步的活性检测发现，无指盘臭蛙皮肤分泌液具有很强的抗菌，溶血以及蛋白酶抑制剂活性。 在本论文中，我们利用多肽组学与基因组学的方法对无指盘臭蛙皮肤的抗感染多肽组进行了研究。 通过三步分离纯化过程：一步Sephadex G-50分子筛和两步反相高压液相（RP-HPLC）的方法，从无指盘臭蛙皮肤分泌液中分离纯化得到了21条新的抗菌肽，它们分别属于17个不同的抗菌肽家族，其中8个分别属于已知的5个抗菌肽家族，它们是：Brevinin-1E(2个)、Brevinin-2E（1个）、Esculentin-1（1个）、Esculentin-2（1个）和Nigrocin（3个）抗菌肽家族。另外的13个抗菌肽与已发现的抗菌肽表现出较低的相似性，我们将它们归类到12种新的抗菌肽家族，它们是：Odorranain-A (1个)、Odorranain-B(1个)、 Odorranain-C(1个)、 Odorranain-G (1个)、Odorranain-H (2个)、 Odorranain-J (1个)、Odorranain-L (1个)、Odorranain-M (1个)、 Odorranain-N (1个)、 Odorranain-O (1个)、Odorranain-Q(1个)、 Odorranain-T(1个)。 从单个无指盘臭蛙皮肤里面，我们克隆得到了372条抗菌肽序列，它们编码107条新的抗菌肽，这一发现使得目前发现的两栖类抗菌肽的数目几乎增加了1倍。这也是目前发现的抗菌肽最为丰富的物种。这107条抗菌肽分别属于30个不同的抗菌肽家族，其中有24个为新的抗菌肽家族。这些抗菌肽的多样性可能是通过点突变、碱基的插入或删除、结构域的穿梭以及拼接等多种机制形成的。这些抗菌肽多样性的形成可能与无指盘臭蛙生活环境中微生物的组成有关。30个家族抗菌肽前体序列的SPD区域（包括信号肽和前导肽序列，Signal and Propiece Domain, SPD）非常保守，表明它们可能起源于同一个祖先基因。对7个抗菌肽家族的非同义碱基替代率Dn与同义碱基替代率Ds进行检测发现，它们可能经受着不同选择压力的作用。无指盘臭蛙皮肤抗菌肽在二级结构和功能上都表现出丰富的多样性。在一个两栖类个体里面发现如此丰富的抗菌肽甚是让人惊讶。这一发现也使得我们不得不重新认识先天性免疫在两栖类动物防御系统中的重要性，对两栖类生态环境的分子基础以及那种认为一种两栖类只需要20-30种抗菌肽就足以抵御环境中的微生物的看法重新审视。我们的研究还显示：无指盘臭蛙抗菌肽之间还存在着协同效用。 我们对无指盘臭蛙皮肤抗菌肽的去极化作用进行了研究，发现所检测的7个抗菌肽都可使金黄色葡萄球菌发生去极化，但是它们使细菌发生去极化的能力不同。对12种抗菌肽的抗菌机制研究发现，它们通过多种不同的机制发挥作用：有些在细菌内形成片层样的囊泡状结构，有些导致细胞质壁的分离，有些在细菌的膜上形成穿孔，有些则导致了细菌染色质的固缩。 总之，这些研究为设计新型的抗菌肽提供了有用的参考资料。

基于光合色素的化学分类法在淡水藻类研究中的应用

采用反相高效液相色谱技术(RP-HPLC)系统研究了我国主要淡水藻类———蓝藻、绿藻、硅藻、甲藻、金藻、裸藻和隐藻等的光合色素,在8种纯培养藻类中共确定类胡萝卜素、叶绿素及其衍生物19种。分离到的主要标志性色素按洗脱时间分别为脱植基叶绿素a、19′-丁酰氧岩藻黄素、叶绿素c、脱镁叶绿素a、多甲藻素、甲基脱植基叶绿素a、岩藻黄素、新黄质、紫黄质、蓝藻叶黄素、硅甲藻黄素、硅藻黄质、叶黄素、玉米黄素、叶绿素b异构体、叶绿素b、叶绿素a异构体、叶绿素a和β-胡萝卜素;其中在纯培养的铜绿微囊藻中首次鉴定到19′-丁

金藻吞噬微囊藻产生的无毒变异株与产毒原始株的比较

分别从喂食三株原始产毒铜绿微囊藻Microcystis aeruginosa(AC、DS和PCC 7820)的金藻Poterioochromonassp.培养物中获得三株藻,以Nest PCR方法(引物对CC/CG和CH/CI)确定此三株藻均为微囊藻属藻株。HPLC测试结果显示这三株藻均不产生微囊藻毒素。显示Poterioochromonassp.具有将产毒微囊藻转化为无毒微囊藻的能力。比较产毒原始株与无毒变异株的生理特性发现,变异株的类胡萝卜素/叶绿素比值高于原始株;而光反应曲线结果表明,变异株的PSⅡ

六溴环十二烷异构体在鮰鱼体内的浓度分布与生物累积特征

研究了鮰鱼体内六溴环十二烷(HBCDs)异构体的浓度分布与生物累积特征。首先采用基质固相分散(MSPD)法,同位素稀释定量,高效液相色谱-电喷雾串联质谱(HPLC-ESI-MS/MS)检测技术,建立了渔业饲料和鱼体中α-HBCD、β-HBCD和γ-HBCD的分析方法。该法对α-HBCD、β-HBCD、γ-HBCD的回收率分别为80.7%~110.5%、80.1%~109.0%、86.9%~104.5%,其检出限分别为0.002、0.002、0.001 ng/g。采用所建立的方法对25个渔业饲料样品和30个

野生与豢养长江江豚血清氨基酸含量比较

应用高效液相色谱(HPLC)技术,首次测定了湖北石首长江天鹅州白豚自然保护区野生长江江豚(Neopho-caena phocaenoides asiaeorientalis)和中国科学院水生生物研究所白豚馆人工饲养的长江江豚血清中17种氨基酸的含量。结果表明,除了脯氨酸Pro、蛋氨酸Met和组氨酸His外,人工饲养江豚血清中其余14种氨基酸(天门冬氨酸Asp、谷氨酸Glu、丝氨酸Ser、精氨酸Arg、甘氨酸Gly、苏氨酸Thr、丙氨酸Ala、异亮氨酸Ile、亮氨酸Leu、苯丙氨酸Phe、缬氨酸Val、赖氨

微囊藻毒素[Dha~7]MCRR的制备及鉴定

以野外收集的水华蓝藻为原料,经过75%甲醇溶液浸提,快速色谱分离和半制备色谱纯化,从滇池水华蓝藻中分离纯化出1种微囊藻毒素变体.电喷雾质谱、紫外分光光度计和HPLC检测结果表明,所得毒素为[Dha7]MCRR,是MCRR的1种去甲基化变体,其纯度大于95%.该毒素的分子组成为环(Ala-Arg-MeAsp-Arg-Adda-Glu-Dha),分子量为1 023,其紫外扫描光谱(200~300 nm)在239 nm处有特征吸收.[Dha7]MCRR在滇池水华蓝藻中普遍存在,有时会成为MC的主要种类.

微囊藻毒素RR的制备及鉴定

以野外收集的水华蓝藻为原料,建立了以75%甲醇溶液提取、快速色谱和半制备色谱分离为主要步骤的微囊藻毒素分离纯化方法,并用HPLC、分光光度计和电喷雾质谱对所得毒素的纯度和结构进行了鉴定.结果表明,所得毒素为MCRR,纯度大于95%,其紫外吸收光谱在239nm处有特征吸收,分子组成为环(Ala-Arg-MeAsp-Arg-Adda-Glu-Mdha),分子量为1037.

天然水体中痕量微囊藻毒素的高效液相色谱测定方法优化

以微囊藻毒素LR(MC-LR)和微囊藻毒素RR(MC-RR)为材料,主要通过调节杂质淋洗液和毒素洗脱液中甲醇、水和三氟乙酸(TFA)的配比来改变极性和PH值,对高效液相色谱(HPLC)法分析MC环境样品的方法进行了优化。结果表明,含0.1%TFA的40%~45%的甲醇水溶液可以取得较好的杂质淋洗效果;含0.1%TFA的70%的甲醇水溶液可以将固相萃取柱(SPE)上的MC完全洗下。因此,建议在分析杂质较多的环境样品时,使用含0.1%TFA的40%~45%的甲醇水溶液对杂质进行淋洗,然后用含0.1%TFA的7

微囊藻毒素对细长聚球藻生长及生理生化特性的影响

采用改良的微囊藻毒素提取、制备方法可获得一定纯度的MC。经HPLC分析 ,MC RR的含量在 95 %以上。用微囊藻毒素处理细长聚球藻 ,发现毒素能显著抑制聚球藻的生长 ,降低聚球藻的可溶性蛋白与可溶性、不可溶碳水化合物含量 ,改变PC/Chl比值 ,抑制光合系统PSⅡ活性 ,进而导致光合作用减弱 ,生化反应减慢 ,从而抑制该藻的细胞分裂 ,使生长受阻

利用3对引物鉴定产毒和非产毒微囊藻

根据微囊藻毒素合成酶基因簇序列 ,合成了 3对引物epF/mb1R ,mcF/teR ,mcF/umR ,通过全细胞PCR的方法检测了 19种不同来源微囊藻产毒的情况。 3种引物对 15株产毒微囊藻中均可扩增到预期大小的片段 ,测序结果证明这些片段是微囊藻毒素合成酶基因片段。PCR反应结果与HPLC分析所得到的结果有良好的对应性。在此基础上 ,初步确定了 3对引物检测产毒微囊藻对细胞浓度要求的下限。与其它引物相比 ,3对引物的特异性强 ,扩增条带大小适中 ,便于观察

微囊藻毒素在紫外光下的光降解

利用灭菌灯照射,HPLC法检测,研究了MCRR在紫外光(主要发射波长为254nm)照射下的光降解行为。结果表明,在254nm紫外光下,MCRR的光降解和异构化作用同时发生,整个过程不能用准一级反应动力学方程描述。光照强度是影响反应速率的重要因素,温度对反应速率也有较大影响,光强增加和温度的升高均可加速MCRR降解。当温度为25℃、光强为425μW·cm-2时,MCRR的降解半衰期约为2min。pH对MCRR降解的影响不十分显著,但在偏酸性条件比中性和碱性条件有利于降解。

微囊藻毒素的提取与分析研究进展

本文简介了微囊藻毒素的形成、分子结构、危害及分析研究微囊藻毒素意义 ,然后从藻毒素样品的预处理、提取、分离和分析四个方面详细介绍了微囊藻毒素的提取与分析方法现状和最新进展 ,并客观评价了目前提取和分析藻毒素的各种方法 ,指出了其优缺点。在实验时 ,要根据实验的要求 ,进行不同方式的组合 ,进而达到满意的结果。以后随着性能更好的萃取头涂层材料的出现 ,SPME-HPLC联用技术在藻毒素分析检测领域将发挥更大的作用。