基于MATLAB的地铁隧道爆破震动信号小波分析

采用db8作为小波基函数,对大连地铁某标段爆破震动实测数据进行尺度为7的一维离散小波变换,通过MATLAB程序分别计算其原始信号的功率谱及能量分布,详细分析地铁隧道爆破地震波的能量特点,结果表明:径向、纬向及垂直向频率均主要分布在0 Hz～31.25 Hz,中低频信号成分在总能量中比例较大。     

爆破作用下基于小波包分析实例研究

根据某隧道复线工程爆破掘进项目,对开挖产生的振动进行监测,采用小波包分析方法对爆破振动信号特性进行深入研究,建立了隧道爆破振动非平稳信号的时频分析方法。结果表明:爆破振动的能量主要集中在主振频率附近,并且振动信号存在多个优势频率,这些优势频率对判断建筑物振动安全至关重要。     

爆破震动信号的时频分析

针对具体的爆破震动信号,基于短时Fourier变换(STFT)、连续小波变换(CWT)、离散小波变换(DWT)和Hilbert-Huang变换(HHT)进行时频分析比较研究。结果表明:STFT使用的窗函数固定,分辨率单一,其分析结果只能大致反映信号能量随时间的变化;小波变换(WT)以小波基为变换基础,具有多分辨率特点,其分析结果较详细地反映了质点震动强度随时间的衰减起伏变化,但小波谱的能量在频率范围内分布较宽;HHT自适应性强、高效,Hilbert能量谱能清晰地表明能量随时频的具体分布,并且大部分能量都集中在有限的能量谱线上。分析认为HHT是一种全新而更优越的分析与处理爆破震动信号的时频方法。     

基于小波变换的微差爆破震动信号分离法

采用震波叠加模拟法确定合理的微差延期时间,关键在于能否获取组成实测微差爆破震波的分段震波。基于小波变换的微差爆破震动信号分离法能较好地解决上述问题。首先,利用基于小波分析的时-能密度法,通过从实测爆破震动信号中识别出各段雷管实际的起爆时刻点,得到了爆破中所用雷管的实际延期时间。其次,利用信号时一频转换技术。从实测微差爆破震动信号中分离出各分段震波。最后,通过比较各分段震波在不同延期时间下的叠加效果,可以得到微差爆破的较优微差延期时间。以某地下工程爆破震动信号进行分析为例,对本方法的有效性作了检验。     

爆破震动与岩石破裂微震信号能量分布特征研究

 以矿山现场微震数据为基础,选取矿山爆破震动信号与岩石破裂微震信号对比研究。首先,运用Matlab的小波包分析模块对微震信号进行5层多尺度分解,分别求取各节点处重构信号的小波包频带能量,对爆破震动信号与岩石破裂信号的频带能量分布特征进行研究;其次,通过建立新的频带空间,对比二者的能量分布特征。结果表明,矿山现场微震信号的频带能量分布特征为：岩体破裂信号的能量多集中于S5,0～S5,7低频频带(0～125 Hz),爆破震动信号的能量则在S5,24～S5,31频带(375～500 Hz)表现得较为集中。该分析方法为矿山识别爆破震动事件与岩石破裂事件提供了一种思路,利用二者能量分布差异大、特征对比明显的特点,通过对比新频带空间内的能量分布特征,可以实现对两类微震波形的初步辨识。     

基于HHT方法的硐室大爆破震动分析

HHT（Hilbert-Huang Transform）方法是一种全新而优越的分析与处理非平稳信号的时频方法，它具有自适应性强、高效及Hilbert能量谱可清晰地表明能量随时频分布的特点。利用HHT办法分析了洛钼集团矿山公司在栾川县冷水镇实施“15000t／d露采工程大爆破”所获得的爆破震动监测记录，探讨了硐室大爆破震动的时频特征及不同场地条件对震动传播特性的影响。     

基于最小二乘法原理的爆破震动回归分析

针对爆破的不确定性与难估量性以及传播介质特性的复杂性,利用最小乘法原理对爆破震动进行回归分析,得出爆破震动速度与装药量、传播距离的关系,实践证明该方法能很好地解决爆破震动参数的回归分析。     

隧道扩建爆破震动控制研究

在隧道开挖施工方法中,钻爆法掘进对地表建筑物稳定影响显著。隧道扩建是在原有隧道结构上改造扩大,在隧道扩建施工中更应该注意施工给周围环境带来的影响。根据周边建筑物情况,在确定了重庆渝中区鹅岭隧道扩建工程爆破震动效应质点允许最大振动速度的基础上,利用LS-DYNA动力有限元分析软件对该工程爆破震动进行了模拟,获得了重庆渝中区鹅岭隧道扩建工程爆破开挖过程中的最大段装药控制量,综合经验公式计算结果确定了较为合理的火工品单位体积消耗量,并提出了减小单位消耗量的方法。为类似工程在投标报价和施工组织上提供了重要的参考数据。     

爆破震动测试及减震措施

论述了爆破震动测试的内容、方法以及作用,爆破震动衡量的标准,并给出了相应的计算公式,也相应地提出了一些减震的措施。     

爆破震动安全判据评述

评析了国内外的爆破震动安全判据,指出其中的不足;并将爆破震动安全判据与天然地震安全标准进行了比较,指出其差别.通过分析爆破震动波的特征、危害机理,指出爆破震动的安全控制只能采用半理论半经验的方法,随着爆破震动安全判据的不断研究、完善和新成果涌现,使得爆破震动的规律、破坏机理更清晰,从而使得制定的方案、监测后的调整措施更有效、更有可控性.     

基于小波变换的爆破地震信号阈值去噪的应用研究

运用小波变换多尺度分析的思想,在不同的尺度下观察信号不同的局部化特征。利用小波系数的统计特性和噪声本身的性质,应用信号特征估计信号中的噪声形态,提出了一种爆破地震信号小波变换阈值去噪的方法,在小波阈值去噪中准确估计噪声阈值水平,使在消除信号噪声的同时保留信号中弱特征成分。通过理论和实践证明了这种方法能够有效地消除爆破地震信号中的噪声。     

关于爆破地震效应影响因素的研究

根据国内外对爆破震动效应的研究状况,围绕爆破震动三大要素,分析总结了影响爆破地震效应的诸多因素,从而为爆破震动防灾减灾工程做出明确的科学指导,便于爆破控制。     

基于小波变换的爆破地震安全能量分析法的应用研究

根据爆破地震信号具有持时短、变化快等特点,结合工程爆破地震监测资料,利用小波包良好的时频局部化性质,对爆破地震信号的能量分布特征进行了分析,得到了爆破地震信号不同频带上的能量分布。进而,根据爆破地震信号不同频带的特征频率与受控建筑物自振频率之间的关系确定爆破地震对建筑物的影响。最后,通过工程实例说明了该方法比用单一强度因子作为爆破地震的安全判据更加有效。     

爆破地震波作用下底层框架砌体结构的弹塑性时程分析

针对爆破地震波作用下建筑结构的安全评估问题,提出了利用弹塑性时程分析方法全面评估爆破地震波的安全度。通过合理选择框架砌体结构的计算模型和数值计算方法,对一在爆破地震波作用下的5层底层框架砌体结构进行了弹塑性时程算例分析,并将其与构造地震波作用下结构的动力反应进行了对比,全面评估了其安全性。     

爆破地震波作用下隧道围岩动应力集中系数分析

将爆破地震波进行合理近似简化,采用波函数展开法,推导了无限岩石介质中爆破地震波作用下隧道围岩动应力集中系数的表达式,结合具体算例,从理论上定量分析了围岩不同位置上爆破地震波主频和围岩物理力学指标对动应力集中系数的影响。分析结果表明：隧道围岩迎爆侧的动应力集中系数整体上大于背爆侧,动应力集中系数峰值偏向于迎爆侧;在不同主频爆破地震波作用下,动应力集中系数的影响存在最大值;隧道围岩的弹性模量对动应力集中系数的影响较大,而泊松比对动应力集中系数的影响较小。     

中家湾隧道爆破振动监测与分析

在中家湾隧道爆破施工过程中进行了爆破振动监测,应用基于Matlab的最小二乘法的回归分析得出了K,α值。根据K,α值获得的爆破振动规律估算出爆破振动达到安全振速时的单段最大允许装药量,以确保高压电塔的安全。     

基于小波包分析的建(构)筑物爆破振动安全判据研究

基于现场实测爆破振动数据,采用小波包分析技术对爆破振动信号进行了时频特征分析。根据小波包变换的分层分解关系,推导出爆破振动信号不同频带的小波包频带能量,小波包频带能量能同时反映爆破振动三要素(振动的强度、频率和持续时间)的作用影响。从结构动力响应角度,探讨了受控建(构)筑物本身的固有特性对爆破振动动态响应的影响,获得了受控建(构)筑物在爆破振动作用下的频带响应系数。首次建立了能考虑爆破振动的强度、频率和持续时间以及受控建(构)筑物本身的动态响应特性(固有频率和阻尼比)等因素综合的安全判据--响应能量判据,并用工程实例验证了该判据的可行性和可靠性。     

含软弱夹层岩质边坡在爆破地震波下的试验研究

为探求地质工程中爆破地震波作用下含软弱夹层边坡的动力响应特性,设计由混凝土基座和边坡模型组成的物理模拟试验,采用雷管和乳化炸药施加爆破地震波,开展考虑爆破孔位置和炸药量影响的多次爆破试验.首先,对速度、加速度响应分别进行快速傅里叶变换(FFT)、希尔伯特—黄变换(HHT),两者的频谱结果均表明符合爆破地震波的特征;然后...