Effects of High Strength Concrete on Progressive Collapse Resistance of Reinforced Concrete Frame

Increasing terrorist activities in the past decade brought requirements in design buildings, especially government or commercial buildings, under extreme loading conditions. One of the devastating consequences due to extreme loading is the possibility of progressive collapse. Although extensive studies had been carried out in the past decade on load resistance mechanism of reinforced concrete (RC) frames in preventing progressive collapse, the effects of high-strength-concrete (HSC) on progressive collapse resistance capacity is still unclear. Therefore, in this paper six tests of reinforced concrete frames with different span-to-depth ratio and concrete strength were conducted in the present study. Among them, three are HSC frames and the remaining are normal strength concrete frames. It was found that the use of HSC could further enhance the compressive arch action (CAA) capacity, especially for those with low span-to-depth ratio. On the other hand, HSC can reduce the tensile catenary action (TCA) capacity at large deformation stage, primarily because of higher bond stress between concrete and rebar,leading to earlier fracture of the rebar.The analytical results from the model were compared with the test results. It is found that the existing CAA model could accurately predict the CAA capacity of HSC frames as well as NSC frames.However, existing model is hard to predict the CAA capacity of the frames with relatively small span-to-depth ratio (less than 7) accurately

АНАЛИЗ УПРАВЛЯЕМЫХ ГЕНЕРАТОРОВ СИСТЕМ ФАЗОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ

A technique for determining the main characteristics of the generators is proposed. The method is based on computer simulations of device’s electrical circuits.Рассмотрена методика определения основных характеристик управляемых генераторов, основывающаяся на компьютерном моделировании электрических схем устройств

Анализ импульсных устройств фазовой синхронизации с накачкой заряда

A mathematical model of impulse devices of phase locking with charge pumping has been developed in state space. The paper proposes an algorithm of modeling transient processes. An analytical expression for parasitic deviation of frequency in steady-state conditions has been obtained. An analysis of stability has been carried out.В пространстве состояний получена математическая модель импульсных устройств фазовой синхронизации с накачкой заряда. Предложен алгоритм моделирования переходных процессов. Получено аналитическое выражение для паразитной девиации частоты в установившемся режиме. Проведен анализ устойчивости

Наблюдатель изменений в лесах кратчайших путей на динамических графах транспортных сетей

The purpose of the work is the development of basic data structures, speed-efficient and memoryefficient algorithms for tracking changes in predefined decisions about sets of shortest paths on transport networks, notifications about which are received by autonomous coordinated transport agents with centralized or collective control. A characteristic feature of transport operations is the independence and asynchrony of the emergence of perturbations of optimal solutions, as well as the lack of global influence of individual perturbations on the set of all processes on the network. This clearly determines the feasibility of realizing the idea of reoptimizing existing solutions in real time as information is received about disturbances in the structure and parameters of the transport network, various restrictions on the use of existing shortest paths. In contrast to the classical problems of finding shortest paths on static or dynamic graphs, it is proposed to supplement the set of situations controlled by the observer by taking into account the associations of shortest path trees with agents that actually use such paths. This will improve the responsiveness of agent notification processes for timely switching to a new path. The space of search states is a dynamically generated bipartite sparse graph of the transport network, represented by a list of arcs. The basic algorithm for finding the shortest paths uses Dijkstra's scheme, but implements a bootstrapping method to generate the search result. The compactness of the representation of the observed forest of shortest paths is achieved by mapping individual trees of such a forest onto the projection of tree vertices in memory, where the position of each vertex corresponds to the distance from the tree root. The proposed version of the construction of the search procedure is based on the mechanisms existing in database management systems for creating different relational representations of the physical data model. This eliminates the need to solve technological problems of complexing heterogeneous models of dynamic transport networks, memory allocation. As a result, the specification of various rules for the logistics of transport operations is simplified, since such operations in terms of object-oriented models are easily determined by polymorphic classes of transitions between nodes of the transport network.Цель работы – разработка базовых структур данных и эффективных по быстродействию и памяти алгоритмов слежения за изменениями предопределенных решений о множествах кратчайших путей на транспортных сетях, уведомления о которых получают автономные координируемые транспортные агенты с централизованным или коллективным управлением. Характерная особенность транспортных операций – независимость и асинхронность появления возмущений оптимальных решений, а также отсутствие глобального влияния отдельных возмущений на множество всех процессов на сети. Тем самым, очевидно, определяется целесообразность реализации идеи реоптимизации существующих решений в реальном времени по мере поступления информации о возмущениях структуры и параметров транспортной сети, различных ограничений на использование существующих кратчайших путей. В отличие от классических задач поиска кратчайших путей на статических или динамических графах, набор контролируемых наблюдателем ситуаций предлагается дополнить учетом ассоциаций деревьев кратчайших путей с фактически использующими такие пути агентами. Это позволит улучшить реактивность процессов уведомления агентов для своевременного переключения на новый путь. Пространство состояний поиска – динамически формируемый двудольный разреженный граф транспортной сети, представленный списком дуг. Базовый алгоритм поиска кратчайших путей использует схему Дейкстры, но реализует для формирования результата поиска метод бутстрэппинга. Компактность представления наблюдаемого леса кратчайших путей достигается отображением отдельных деревьев такого леса на проекцию вершин дерева в памяти, где позиция каждой вершины соответствует расстоянию от корня дерева. Предложенная версия построения процедуры поиска опирается на существующие в системах управления базами данных механизмы создания разных реляционных представлений физической модели данных. Это избавляет от необходимости решения технологических задач комплексирования гетерогенных моделей динамических транспортных сетей, распределения памяти. В результате спецификация различных правил логистики транспортных операций упрощается, так как такие операции в терминах объектно-ориентированных моделей легко определяются полиморфными классами переходов между узлами транспортной сети

Recognition of medical imaging in the computer diagnostic problems

Рассмотрена модификация оригинального метода Собеля. Данная модификация учитывает особенности медицинских изображений, поэтому позволяет получать лучшие результаты при распознавании. The features of medical image recognition are considered

From cheek swabs to consensus sequences : an A to Z protocol for high-throughput DNA sequencing of complete human mitochondrial genomes

Background: Next-generation DNA sequencing (NGS) technologies have made huge impacts in many fields of biological research, but especially in evolutionary biology. One area where NGS has shown potential is for high-throughput sequencing of complete mtDNA genomes (of humans and other animals). Despite the increasing use of NGS technologies and a better appreciation of their importance in answering biological questions, there remain significant obstacles to the successful implementation of NGS-based projects, especially for new users. Results: Here we present an ‘A to Z’ protocol for obtaining complete human mitochondrial (mtDNA) genomes – from DNA extraction to consensus sequence. Although designed for use on humans, this protocol could also be used to sequence small, organellar genomes from other species, and also nuclear loci. This protocol includes DNA extraction, PCR amplification, fragmentation of PCR products, barcoding of fragments, sequencing using the 454 GS FLX platform, and a complete bioinformatics pipeline (primer removal, reference-based mapping, output of coverage plots and SNP calling). Conclusions: All steps in this protocol are designed to be straightforward to implement, especially for researchers who are undertaking next-generation sequencing for the first time. The molecular steps are scalable to large numbers (hundreds) of individuals and all steps post-DNA extraction can be carried out in 96-well plate format. Also, the protocol has been assembled so that individual ‘modules’ can be swapped out to suit available resources

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ СИСТЕМ ФАЗОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ

The results of various embodiments study of the hardware and software phase-locked loops, suggesting possible variants of generalized mathematical models of the multi-systems as well as devices with a cyclic interrupt mode-locked are presented. One of the possible algorithms of phase-locked loops software functioning is offered.Приведены результаты исследования различных вариантов реализации аппаратных и программных систем фазовой синхронизации, предложены возможные варианты построения обобщенных математических моделей многокольцевых систем, а также устройств с циклическим прерыванием режима автоподстройки. Предложен один из возможных алгоритмов функционирования программной системы фазовой синхронизации

Методика идентификации роботов с учетом типа назначения управления

Currently, robot manufacturers usually use closed proprietary protocols, which significantly complicates the development and integration of new robots and complexes. We propose to use a standard sequence of requests and responses between the control server and the client (some steps may be skipped). The first and second steps are designed to check the availability of equipment when you first turn on the system or during connection setup. If the verification is successful, the сontrol server proceeds to the next step. The third and fourth steps stand for initial configuration and adjustment of remote control. In the fifth step, the digital control signal is transmitted from the control server to the robot. The signal transmits all the necessary information to control the robot device. The keys are string fields (up to 256 characters). At the sixth step, the control server receives a сontrol response - the structure of the data transmitted from the client (robot) to confirm data acceptance and return of additional parameters. To identify robots, we propose to classify them by type and designation and indicate available types of control. For a detailed description of the robot, the entire initialization scheme is used. The proposed methodology is intended to describe infrastructure and platform independent interaction, which allows it to be used in various types of robotic systems.В настоящее время производители роботов как правило используют закрытые протоколы собственной разработки, что существенно усложняет разработку и интеграцию новых роботов и комплексов. Предлагается использование стандартной последовательности запросов и ответов между управляющим сервером и клиентом (допускается пропуск некоторых шагов). Первый и второй шаги предназначены для проверки доступности оборудования при первом включении системы или во время установки соединения. В случае успешной проверки управляющий сервер переходит к следующему шагу. Третий и четвертый шаги используются для первичного конфигурирования и настройки удаленного управления. На пятом шаге осуществляется передача цифрового управляющего сигнала от сервера управления к роботу. Сигнал передает всю необходимую информацию для управления устройством робота. В качестве ключей используются строковые поля (до 256 символов). На шестом шаге управляющий сервер получает ответ управления – структуру данных, переданных от клиента (робота) для подтверждения факта принятия данных и возврата дополнительных параметров. Для идентификации роботов предложена их классификация по типу и назначению, указаны доступные типы управления. Для детального описания робота используется вся схема инициализации. Предложенная методика предназначена для описания инфраструктурно- и платформо-независимого взаимодействия, что позволяет его использовать в различных типах робототехнических систем

Динамическая асимметричная задача о назначении в открытых многоагентных системах

The purpose of the work is to develop models and algorithms for optimizing matching in dynamically generated graphs of asymmetric relations in coordinated open systems of interacting agents with centralized and collective control. The dynamic asymmetric matching optimization problem arises here as a result of a compromise approximation of the mapping of the dynamic programming method onto a stream of known open assignment problems or several traveling salesmen. However, the branching alternatives presented in this way for independent tasks do not take into account the interdependence of real relationships between agents and their tasks, including their relationship to time. Ignoring the dependence of branching alternatives leads to a delay in the moment or to a loss in the quality of assignment of tasks to coordinated agents. The main idea of the proposed implementation of the principle known for effective control is to postpone the moment the final decision is made to the latest moment, taking into account the susceptibility of the system to local changes in state variables. The interdependence of states is revealed on the basis of the analysis of the correspondence of the graph of the current matching with the optimal solution on the subgraph of perfect matching. The transition between states is implemented by the incremental version of the reoptimization algorithm for solving linear problems of assigning the shortest replenishing path using the method. The space of search states is a dynamically generated bipartite sparse graph of alternatives for a combination of agents and tasks, represented by a list of arcs. To highlight the sets of changed arcs, it is proposed to supplement the weight of the arcs with the boundaries of the stability intervals of the solution, optionally formed in the background. By default, the weight of the modified arc matches the boundary of the stability interval. On each correction cycle of the lists of agents, tasks, and their associations, subsets of elements are selected for which reconsideration of matching is required. An enhanced condition for the selection of such elements is to go beyond the boundaries of the stability interval. In this case, the asymmetry of the assignment problem is taken into account by choosing the adjacency structure for the fraction of the graph with a minimum of vertices. As a result, the reaction time of procedures for solving the assignment problem is reduced by an order of magnitude.Цель работы – разработка моделей и алгоритмов оптимизации паросочетаний в динамически формируемых графах асимметричных отношений в координируемых открытых системах взаимодействующих агентов с централизованным и коллективным управлением. Динамическая асимметричная задача оптимизации паросочетаний здесь возникает как результат компромиссной аппроксимации отображения метода динамического программирования на поток известных открытых задач о назначении или нескольких странствующих коммивояжёров. Однако представленные таким образом альтернативы ветвления на независимых задачах не учитывают взаимозависимость реальных отношений между агентами и их заданиями, включая их привязку ко времени. Игнорирование зависимости альтернатив ветвления приводит к задержке момента или потере качества назначения заданий координируемым агентам. Основная идея предлагаемой реализации известного для эффективного управления принципа – откладывание момента принятия окончательного решения на наиболее поздний момент, учет восприимчивости системы к локальным изменениям переменных состояния. Взаимозависимость состояний выявляется на основе анализа соответствия графа текущего паросочетания оптимальному решению на подграфе совершенного паросочетания. Переход между состояниями реализуется инкрементальной версией алгоритма реоптимизации решения линейных задач о назначении методом кратчайшего пополняющего пути. Пространство состояний поиска – динамически формируемый двудольный разреженный граф альтернатив сочетания агентов и задач, представленный списком дуг. Для выделения множеств изменившихся дуг предложено дополнить веса дуг границами интервалов устойчивости решения, факультативно формируемых в фоновом режиме. По умолчанию вес измененной дуги совпадает с границей интервала устойчивости. На каждом цикле коррекции списков агентов, задач и их ассоциаций выделяются подмножества элементов, для которых требуется пересмотр паросочетания. Усиленное условие отбора таких элементов – выход за границы интервала устойчивости. При этом асимметрия задачи назначения учитывается выбором структуры смежности для доли графа с минимумом вершин. В результате время реакции процедур решения задачи назначения сокращается на порядок

Sonication accelerated formation of Mg-Al-phosphate layered double hydroxide via sol-gel prepared mixed metal oxides

Single-phase magnesium-aluminium layered double hydroxide (LDH) intercalated with dihydrogen phosphate was successfully produced by hydration of nanopowder of the respective mixed metal oxide (MMO) obtained using sol-gel based method followed by a two-step anion exchange hydroxide-to-chloride and chloride-to-phosphate. The MMO with the metal cation ratio of Mg/Al = 2:1 was prepared using the aqueous sol-gel method. Processes of the parent Mg2Al-OH LDH formation and the successive anion-exchanges, ОН- → Cl- and Cl- → H2PO4-, were considerably accelerated via the application of high-power (1.5 kW) ultrasound. The crystalline phases formed at all stages of the Mg2Al-H2PO4 LDH production were characterized using X-ray diffraction, scanning electron microscopy, scanning transmission electron microscopy, inductive coupled plasma optical emission spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, and thermogravimetric analysis. Based on the data of chemical analysis and the XRD data, the type of the intercalated phosphate anion was determined and the arrangement of this anion in the interlayer was modelled.publishe