TECHNIQUE AND EXPERIENCE OF SEISMIC ZONING OF THE CITIES OF ULAANBAATAR AND ERDENET

Optimum approach to an engineering-seismological assessment of mastered territories in regions of the Mongol-Baikal seismic zone is developed. On this basis seismic zoning of the cities of Ulaanbaatar and Erdenet is carried out. As a result schematic maps of the studied cities are made and the short characteristic of the allocated zones is given on the basis of calculated and experimental values of seismic effects parameters for the predicted large earthquakes

Inverse problem by Cauchy data on arbitrary subboundary for system of elliptic equations

We consider an inverse problem of determining coefficient matrices in an $N$-system of second-order elliptic equations in a bounded two dimensional domain by a set of Cauchy data on arbitrary subboundary. The main result of the article is as follows: If two systems of elliptic operators generate the same set of partial Cauchy data on an arbitrary subboundary, then the coefficient matrices of the first-order and zero-order terms satisfy the prescribed system of first-order partial differential equations. The main result implies the uniqueness of any two coefficient matrices provided that the one remaining matrix among the three coefficient matrices is known

К ТЕХНОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ КАРТЫ СЕЙСМИЧЕСКОГО МИКРОРАЙОНИРОВАНИЯ ТЕРРИТОРИИ Г. УЛАН‐УДЭ

For purposes of seismicity microzonation of the Ulan‐Ude city territory, engineering geophysical studies are conducted to reveal which types of rocks and soils are dominant in the study area and to classify them by site‐specific velocities of P‐ and S‐waves and amplitude‐frequency characteristics. The article describes a technique for establishing the baseline seismic signal corresponding to parameters of relatively strong earthquakes in potential earthquake foci (PEF) zones. It is shown that the established baseline signal is applicable. Presented are results of theoretical calculations based on seismicity‐soil models providing reference parameters of bedrock, medium and water‐saturated soils (soil categories 1, 2 and 3, respectively).Seismic impacts are assessed for the zone with the baseline seismic intensity of 8 points, as per MSK‐64 seismic intensity scale. The reference model is used to identify zones with seismic intensity from 7 to 9 points in the city territory, and it is established that such zones differ in thickness of water‐saturated and non‐water‐saturated soil layers. As a result, a schematic map showing the main parameters of seismic impacts is constructed in the first approximation. The obtained data are useful for the development of recommendations concerning further engineering seismological studies and activities for the appropriate revision and upgrading of the seismic microzonation technique in order to complete seismic microzonation of the Ulan‐Ude city territory.Город Улан-Удэ расположен в сейсмически активном районе и характеризуется сейсмической интенсивностью 8, 8 и 9 баллов для средних грунтовых условий [TheMap…,1999] и трех уровней сейсмической опасности – 10 % (А), 5 % (В) и 1 % (С). По результатам анализа макросейсмических данных отмечается, что максимальный сейсмический эффект от сильных землетрясений за исторический период для г. Улан-Удэ не превышает 7 баллов. Он вызван двумя событиями, произошедшими в Южном и Центральном Байкале: Цаганским (12.01.1862 г; М=7.5) и Среднебайкальским (29.08.1959 г; M=6.8) землетрясениями.Для уточнения исходной сейсмичности территории г. Улан-Удэ за счет грунтовых условий проведены инженерно-геофизические работы, необходимые для характеристики преобладающих типов грунтов по скоростям распространения в них продольных и поперечных волн и по амплитудно-частотным характеристикам. При расчетах за эталон выбран скальный грунт с Vp=2200 м/с, Vs=1200 м/с и ρ=2.5 г/см3 (средние значения скоростей в 10-метровом слое на участках выхода коренных пород на поверхность). Сейсмическая опасность участков с такими значениями скоростей оценивается на один балл меньше исходной. В этом случае средние грунты (неводонасыщенная толща песчаных и гравийно-галечных грунтов) будут иметь значения Vp=600 м/с, Vs=300 м/с и ρ=1.8 г/см3. Сейсмическая опасность участков с такими значениями соответствует исходной сейсмичности. Таким образом, проведенные измерения скоростей сейсмических волн на территории города и расчет приращений балльности (табл. 2) показывают, что относительно выбранного эталона (скальный грунт – 7 баллов) грунты, служащие основаниями сооружений города Улан-Удэ, будут иметь приращение балльности от +0.17 до +2.3 балла, а их сейсмическая опасность изменится от 7.17 до 9.3 балла.Представлена методика формирования исходного сейсмического сигнала, отвечающего параметрам относительно сильных землетрясений из зон ВОЗ (вероятных очагов землетрясений). Отмечается, что выбранные акселерограммы относились к землетрясениям с различными магнитудами, поэтому была использована зависимость M(f). Онапоказывает изменения уровня спектра ускорения с изменением магнитуды и зависит от частоты.Используя эту зависимость, мы приводили амплитудные спектры к магнитуде рассматриваемой зоны ВОЗ. Завершающим шагом стало получение записей акселерограмм землетрясений из конкретных зон ВОЗ заданных магнитуд, являющихся характерными для каждой конкретной зоны (рис. 5). Это реализовано путем обратного преобразования Фурье среднего спектра ускорения данной зоны и фазового спектра наиболее сильного землетрясения, зарегистрированного из данной зоны ВОЗ.В результате показана возможность использования полученного сигнала и проведены теоретические расчеты для сейсмогрунтовых моделей, характеризующих вероятностные параметры эталона для коренных пород (грунтов 1-й категории), средних грунтов (2-й категории) и водонасыщенных грунтов (3-й категории).По результатам теоретических расчетов (раздел 2), данным экспериментальных измерений (раздел 1), имеющимся инженерно-геологическим и гидрогеологическим сведениям составлена в первом приближении схематическая карта (рис. 10) основных параметров сейсмических воздействий. На территории города выделены 7–9-балльные участки, характеризующиеся различной по мощности грунтовой толщей водонасыщенных и неводонасыщенных отложений. В каждой из зон по сейсмической опасности (рис. 10) при СМР могут быть выделены участки от 7 до 9 баллов. В этом случае они будут отвечать той или иной грунтовой модели (табл. 5) и требуют дальнейшего уточнения в соответствии с масштабом СМР территории города путем детализации расчетных моделей по предлагаемой нами методике.Результаты исследований предполагается использовать для разработки рекомендаций по направлению, видам и очередности проведения дальнейших инженерно-сейсмологических исследований и для обновления технологии построения карты сейсмического микрорайонирования территории г. Улан-Удэ.Таким образом, показано, что для конечного варианта карты СМР следует выявить и охарактеризовать на новом вероятностном уровне потенциальные сейсмические источники (локализацию деформаций и активных разломов, период повторяемости землетрясений, уровень сейсмичности, а также вероятность возникновения землетрясений), которые связаны с прогнозированием сильных сейсмических воздействий для г. Улан-Удэ. Необходимо определить параметры распространения сейсмических волн и их эффекты, обусловленные проявлением сейсмичности, на конкретных строительных площадках города. Затем необходим расчет спектров реакции и связанной с ними вероятности возникновения сильных землетрясений для составления карты сейсмического риска с указанием параметров, которые могут оказаться полезными в строительной политике региона

КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ В ЮЖНОМ ПРИАНГАРЬЕ (НА ПРИМЕРЕ ЛЕВОБЕРЕЖЬЯ Р. АНГАРЫ В Г. ИРКУТСКЕ)

Seismic hazard assessment with the use of an integrated approach is discussed on the case of the left bank of the Angara river in Irkutsk, Russia. Potential earthquake focal zones have been identified in the study area. A brief overview of fault tectonics, seismology and seismogeology of the study area is presented. The map of the epicenters of local earthquakes and the map of active faults in the study area show the magnitudes of potential seismic events in the potential earthquake focal zones. The methodology of instrumental measurements and the methods of seismic hazard assessment are considered in detail. Calculations are based on the data obtained by the instrumental methods of seismic microzoning. Theoretical seismic effects on typical ground conditions are calculated, and the estimations are obtained with reference to maximum accelerations for predicted strong earthquakes. Estimated are potential seismic effects of probable strong earthquakes on the foundations of structures in the study area. Based on the estimations, an initial signal is formed (taking into account the potential earthquake focal zones, their parameters and the spectral composition of vibrations corresponding to the local earthquakes), and a required set of seismic models is developed in order to quantify the parameters of soil motions that may take place in the event of a strong earthquake. The experimental methods provided the data on the seismic properties of the reference and investigated soils, the propagation rates of seismic waves in such soils, and the pattern of microseism levels, as required for a valid estimation of seismic effect parameters by the seismic rigidity method and the microseism technique. Currently, both methods are by far the most effective in determining the seismic hazard of the territories. Statistical analysis was carried out using the calculations and the simulation data to more clearly determine the scatter of the results obtained. The seismic hazard of the study area is assessed based on the results of this study.Рассмотрен комплексный подход к оценке сейсмической опасности грунтов представленных на участке, расположенном на левом берегу р. Ангары в черте г. Иркутска. Установлены зоны возможных очагов землетрясений (ВОЗ). Проведен краткий анализ материалов по разломной тектонике, сейсмологии и сейсмогеологии района исследования. Представлена карта эпицентров местных землетрясений и карта активных разломов окрестностей исследуемой территории с ожидаемой магнитудой будущих вероятных землетрясений из зон ВОЗ. Подробно рассматривается методика проведения инструментальных измерений и методы оценки сейсмической опасности. Выполнены расчеты по данным, полученным инструментальными методами сейсмического микрорайонирования. Реализованы теоретические расчеты сейсмических воздействий для типовых грунтовых условий, и дана их оценка по максимальным ускорениям для прогнозируемых сильных землетрясений. Расчетными методами выполнен прогноз сейсмических воздействий вероятных сильных землетрясений на основания сооружений. При использовании расчетных методов сформирован исходный сигнал (с учетом зон ВОЗ, их параметров и соответствующего местным землетрясениям спектрального состава колебаний), построено необходимое число сейсмических моделей, позволивших количественно оценить параметры движений грунта на случай сильных землетрясений. С использованием экспериментальных методов получены данные о сейсмических свойствах эталонных и исследуемых грунтов, скоростях распространения в них сейсмических волн и распределении уровней микросейсм, которые необходимы для обоснованной оценки параметров сейсмических воздействий по методу сейсмических жесткостей и методу микросейсм. Оба метода на сегодняшний день являются наиболее эффективными при определении сейсмической опасности территорий. Произведен статистический анализ по расчетным и экспериментальным методам для уточнения разброса полученных результатов. По результатам проведенных работ определена сейсмическая опасность исследуемой площади

Grain refinement of Al-Mg-Sc alloy by ultrasonic treatment

In foundry practice, ultrasonic treatment has been used as an efficient technique to achieve grain refinement in aluminium and magnesium alloys. This article shows the strong effect of pouring temperature and ultrasonic treatment at various temperatures on the grain refinement of Al-1 wt% Mg-0.3 wt% Sc alloy. Without ultrasonic treatment, a fine grain structure was obtained at the pouring temperature of 700 °C. The average grain size sharply decreases from 487 ± 20 to 103 ± 2 μm when the pouring temperature decreases from 800 to 700 °C. Ultrasonic vibration proved to be a potential grain refinement technique with a wide range of pouring tem- perature. A microstructure with very fine and homogeneous grains was obtained by applying ultrasonic treatment to the melt at the temperature range between 700 and 740 °C, before pouring. Cavitation-enhanced hetero- geneous nucleation is the mechanism proposed to explain grain refinement by ultrasound in this alloy. Moreover, ultrasonic treatment of the melt was found to lead to cast samples with hardness values similar to those obtained in samples submitted to precipitation hardening, suggesting that ultrasonic treatment can avoid carrying out heat treatment of cast parts.This research was supported by The Project Bridging The Gap, funded by the Erasmus Mundus External Cooperation Window Programme. Acknowledgements also to the University of Minho, for the provision of research facilities

A novel ICK mutation causes ciliary disruption and lethal endocrine-cerebro-osteodysplasia syndrome

Background: Endocrine-cerebro-osteodysplasia (ECO) syndrome [MIM:612651] caused by a recessive mutation (p.R272Q) in Intestinal cell kinase (ICK) shows significant clinical overlap with ciliary disorders. Similarities are strongest between ECO syndrome, the Majewski and Mohr-Majewski short-rib thoracic dysplasia (SRTD) with polydactyly syndromes, and hydrolethalus syndrome. In this study, we present a novel homozygous ICK mutation in a fetus with ECO syndrome and compare the effect of this mutation with the previously reported ICK variant on ciliogenesis and cilium morphology. Results: Through homozygosity mapping and whole-exome sequencing, we identified a second variant (c.358G\u3eT; p.G120C) in ICK in a Turkish fetus presenting with ECO syndrome. In vitro studies of wild-type and mutant mRFP-ICK (p.G120C and p.R272Q) revealed that, in contrast to the wild-type protein that localizes along the ciliary axoneme and/or is present in the ciliary base, mutant proteins rather enrich in the ciliary tip. In addition, immunocytochemistry revealed a decreased number of cilia in ICK p.R272Q-affected cells. Conclusions: Through identification of a novel ICK mutation, we confirm that disruption of ICK causes ECO syndrome, which clinically overlaps with the spectrum of ciliopathies. Expression of ICK-mutated proteins result in an abnormal ciliary localization compared to wild-type protein. Primary fibroblasts derived from an individual with ECO syndrome display ciliogenesis defects. In aggregate, our findings are consistent with recent reports that show that ICK regulates ciliary biology in vitro and in mice, confirming that ECO syndrome is a severe ciliopathy

High-Resolution Mapping of Gene Expression Using Association in an Outbred Mouse Stock

Quantitative trait locus (QTL) analysis is a powerful tool for mapping genes for complex traits in mice, but its utility is limited by poor resolution. A promising mapping approach is association analysis in outbred stocks or different inbred strains. As a proof of concept for the association approach, we applied whole-genome association analysis to hepatic gene expression traits in an outbred mouse population, the MF1 stock, and replicated expression QTL (eQTL) identified in previous studies of F2 intercross mice. We found that the mapping resolution of these eQTL was significantly greater in the outbred population. Through an example, we also showed how this precise mapping can be used to resolve previously identified loci (in intercross studies), which affect many different transcript levels (known as eQTL “hotspots”), into distinct regions. Our results also highlight the importance of correcting for population structure in whole-genome association studies in the outbred stock

The mediating role of self/everyday creativity and depression on the relationship between creative personality traits and problematic social media use among emerging adults

Personality is one of the important contributory factors in the development of problematic technology use. The purpose of the present study was to investigate the direct and indirect associations of creative personality traits with problematic social media use via self/everyday creativity, depression, and loneliness. A total of 460 Turkish emerging adults aged between 18 and 26 years (61% female) were surveyed. Findings indicated that (i) task-orientedness was indirectly associated with problematic social media use via self/everyday creativity, (ii) self-confidence was directly and indirectly associated with problematic social media use via self/everyday creativity and depression, (iii) risk-taking was indirectly associated with problematic social media use via depression, and (iv) self/everyday creativity and depression were directly associated with problematic social media use. The present study is the first to suggest that creative personality traits (i.e., task-orientedness, self-confidence, and risk-taking) and self/everyday creativity are associated with problematic social media use and that these factors should be taken into account when considering the etiology of problematic social media use

Genome-wide association study of Tourette Syndrome

Tourette Syndrome (TS) is a developmental disorder that has one of the highest familial recurrence rates among neuropsychiatric diseases with complex inheritance. However, the identification of definitive TS susceptibility genes remains elusive. Here, we report the first genome-wide association study (GWAS) of TS in 1285 cases and 4964 ancestry-matched controls of European ancestry, including two European-derived population isolates, Ashkenazi Jews from North America and Israel, and French Canadians from Quebec, Canada. In a primary meta-analysis of GWAS data from these European ancestry samples, no markers achieved a genome-wide threshold of significance (p<5 × 10−8); the top signal was found in rs7868992 on chromosome 9q32 within COL27A1 (p=1.85 × 10−6). A secondary analysis including an additional 211 cases and 285 controls from two closely-related Latin-American population isolates from the Central Valley of Costa Rica and Antioquia, Colombia also identified rs7868992 as the top signal (p=3.6 × 10−7 for the combined sample of 1496 cases and 5249 controls following imputation with 1000 Genomes data). This study lays the groundwork for the eventual identification of common TS susceptibility variants in larger cohorts and helps to provide a more complete understanding of the full genetic architecture of this disorder

Mouse Genome-Wide Association and Systems Genetics Identify Asxl2 As a Regulator of Bone Mineral Density and Osteoclastogenesis

Significant advances have been made in the discovery of genes affecting bone mineral density (BMD); however, our understanding of its genetic basis remains incomplete. In the current study, genome-wide association (GWA) and co-expression network analysis were used in the recently described Hybrid Mouse Diversity Panel (HMDP) to identify and functionally characterize novel BMD genes. In the HMDP, a GWA of total body, spinal, and femoral BMD revealed four significant associations (−log10P>5.39) affecting at least one BMD trait on chromosomes (Chrs.) 7, 11, 12, and 17. The associations implicated a total of 163 genes with each association harboring between 14 and 112 genes. This list was reduced to 26 functional candidates by identifying those genes that were regulated by local eQTL in bone or harbored potentially functional non-synonymous (NS) SNPs. This analysis revealed that the most significant BMD SNP on Chr. 12 was a NS SNP in the additional sex combs like-2 (Asxl2) gene that was predicted to be functional. The involvement of Asxl2 in the regulation of bone mass was confirmed by the observation that Asxl2 knockout mice had reduced BMD. To begin to unravel the mechanism through which Asxl2 influenced BMD, a gene co-expression network was created using cortical bone gene expression microarray data from the HMDP strains. Asxl2 was identified as a member of a co-expression module enriched for genes involved in the differentiation of myeloid cells. In bone, osteoclasts are bone-resorbing cells of myeloid origin, suggesting that Asxl2 may play a role in osteoclast differentiation. In agreement, the knockdown of Asxl2 in bone marrow macrophages impaired their ability to form osteoclasts. This study identifies a new regulator of BMD and osteoclastogenesis and highlights the power of GWA and systems genetics in the mouse for dissecting complex genetic traits