基于小波变换的建（构）筑物爆破振动效应评估研究

基于现场实测爆破振动数据,采用小波分析技术对爆破振动信号进行了时频特征分析.根据小波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频带能量,小波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,基于受控结构体对爆破振动动态响应特征,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.该判据较之现行的速度-频率安全判据来说,能准确地描述爆破振动对受控建(构)筑物的响应程度,更能全面地评估建(构)筑物爆破振动效应.     

小波变换在判断爆破地震危害中的应用

针对现有的爆破地震危害判据的不足 ,利用小波变换将爆破地震信号在时域、频域上展开 ,根据不同频带的地震波对结构的危害程度取加权系数 ,将地震波信号在各个频带上的主震相的能量按加权系数合成 ,提出了用合成后的能量值作为爆破地震危害程度的判据 ,并结合某核电站的爆破震动监测数据对该判据进行了分析和讨论。该判据综合考虑了爆破地震引起的质点振动速度、振动持续时间、振动频率三种造成爆破地震危害的主要因素 ,与仅用单一的振动速度峰值作为判据相比 ,该判据显得更加科学     

坝基开挖爆破振动频带小波能量分析

结合蒲石河蓄能电站下水库坝基开挖爆破振动监测数据,运用小波分析方法,对爆破振动信号进行小波多层分解,获得各频带PPV及爆破振动分量的小波频带能量,通过分析比较,得出此次爆破振动信号的能量在频域上分布较广泛,但绝大部分能量集中在0～200 Hz,在传播过程中能量迅速衰减;小波频带能量可以反映爆破振动信号强度、频率和作用时间;并指出爆破振动出现的多子频、多峰值揭示了只采用单个主振频带来代替整个频域,有欠准确,在未来的研究中应将多主频的影响因素考虑进去.     

小波变换在判断爆破地震危害中的应用

针对现有的爆破地震危害判据的不足 ,利用小波变换将爆破地震信号在时域、频域上展开 ,根据不同频带的地震波对结构的危害程度取加权系数 ,将地震波信号在各个频带上的主震相的能量按加权系数合成 ,提出了用合成后的能量值作为爆破地震危害程度的判据 ,并结合某核电站的爆破震动监测数据对该判据进行了分析和讨论。该判据综合考虑了爆破地震引起的质点振动速度、振动持续时间、振动频率三种造成爆破地震危害的主要因素 ,与仅用单一的振动速度峰值作为判据相比 ,该判据显得更加科学     

爆破振动信号特征分析的应用探讨

从信号的处理、分析入手,基于MATLAB小波分析工具箱的平台,透过傅里叶变换和小波变换对爆破振动信号进行特征分析,构建爆破振动信号不同频带振动分量的时频图谱;从能量角度出发,基于小波能量法,以小波频带能量作为研究对象,探求爆破振动信号不同频带能量的分布特征及内在规律性,以此探讨爆破地震波的作用机制和行为特征.     

缓冲孔对爆破振动信号幅频特性影响研究

为探索缓冲孔对爆破振动信号的峰值质点振动速度、主振频率和各频带能量分布等的影响,依托贵州某露天矿临近边坡爆破振动试验,获得了现场主爆破和缓冲爆破的振动信号。分别采用小波包分析和数值模拟方法对采用主爆破和缓冲爆破的振动信号进行分析。结果表明,临近边坡缓冲爆破具有明显的减震效应。相同测点条件下,水平切向振动信号的减振率最大,减振效果最好。且随着测点距爆源的距离越近,其减振效果越好。爆破振动信号的能量主要集中于60 Hz以内且分布极不均匀,存在多个主振频带。设置缓冲孔进行临近边坡爆破时,其振动信号的能量更向高频的主振频带集中,有利于避开边坡的自振频率。     

爆破参量对爆破振动信号能量分布特征影响的研究

为从能量分布角度研究爆破振动信号以控制爆破地震危害,利用小波包技术对比分析了单段和多段微差爆破、单段有无临空面等不同爆破条件下监测到的爆破振动信号各频带上的能量分布特性,研究结果表明:爆破振动信号能量集中分布在200 Hz以下的主振频带附近,主振频带又可分为几个子振带;爆破振动信号中高频(90～125 Hz)成分的衰减快于低频(0～75 Hz)成分;单段爆破条件下振动信号在低频带上的能量分布要高于多段微差爆破时振动信号在该频带上的能量分布;当炮孔有临空面时,炸药爆炸后穿过岩石粉碎区并以地震波形式传播的能量会减小;单段爆破时,药量的增加会导致振动信号总能量的明显增加,但对于各频带能量分布规律的影响并不明显。     

预裂缝对爆破振动频谱分布特征的影响

预裂孔首先起爆形成贯通预裂缝对随后主爆孔爆破的振动频谱特征和能量分布产生重大影响。依托金沙江白鹤滩水电站左岸坝肩边坡开挖爆破试验,通过对预裂孔爆破和主爆破(主爆孔+缓冲孔)的振动信号进行小波包分析,获得预裂孔爆破和主爆破的功率谱和能量谱。通过对比发现:爆破振动的能量主要集中于40 Hz以内且分布极不均匀,存在多个主振频带。而在同一次爆破试验中,不同测点预裂孔爆破的主振频带比主爆破的主振频带分布更广,主爆破的主振频带集中于低频段,并且主爆破的能量和功率向低频的主振频带集中,反映出预裂孔爆破形成的预裂缝能很好地阻挡主爆破能量的传播,并存在高频滤波效应,频率较高、波长较短的振动应力波被预裂缝过滤,而频率较低、波长较长的应力波能更好地穿透预裂缝。试验结论对揭示预裂缝和对爆破振动传播及其频谱特征变化的影响具有参考价值。     

起爆方式对台阶爆破振频能量分布的影响

根据爆破振动信号具有明显的持时短、突变快等特点,结合露天台阶爆破振动监测资料,利用小波包分析良好的时频局部化性质,研究了爆破振动信号不同频带的能量分布规律,分析了爆破振动信号的能量在传播过程中随着起爆方式改变的变化规律。研究结果表明：爆破振动信号的频带能量分布与起爆方式密切相关;该方法对综合研究露天台阶爆破振动危害机理和爆破地震效应,特别是从频率角度研究爆区附近建（构）筑物的安全提供了一种有效的分析手段。     

段药量对爆破振动信号时频特性的影响研究

为研究段药量对爆破振动信号时频特性的影响,进行不同段药量的单孔爆破振动试验。基于实测数据,利用小波分析和ＡＯＫ时频分布相结合的方法,对不同段药量的爆破振动信号在不同频带内展开,并以频带能量比、频带能量持续时间为指标,研究段药量对爆破振动信号时频特性的影响。结果表明,段药量对爆破振动信号时频特性影响很大：随着段药量的增加,爆破振动信号的低频能量所占总能量的比例增加且频带能量的持续时间相应延长。研究成果可揭示段药量对爆破振动信号时频特性的影响,并为从能量的角度进行抗振、降振的研究提供分析基础。     

考虑频率影响的爆破震动安全判据的工程实践

我国现行的《爆破安全规程》中 ,只以爆破引起的质点振动峰值速度这个单一参数作为房屋安全的判据 ,实际上爆破地震波频率特性也是一个很重要的因素。在某次爆破施工中 ,我们以爆破引起的地面质点振动频率规定安全振速来监测楼房的振动、控制爆破施工的规模 ,收到了良好的效果     

考虑频率影响的爆破震动安全判据的工程实践

我国现行的《爆破安全规程》中 ,只以爆破引起的质点振动峰值速度这个单一参数作为房屋安全的判据 ,实际上爆破地震波频率特性也是一个很重要的因素。在某次爆破施工中 ,我们以爆破引起的地面质点振动频率规定安全振速来监测楼房的振动、控制爆破施工的规模 ,收到了良好的效果     

基于反应谱分析的建(构)筑物爆破振动响应安全评估方法研究

利用大量爆破振动实际监测数据,对爆破振动速度反应谱谱面积SR与爆破地震波信号各特征量进行了关联分析,研究了SR对建筑结构振动损伤的影响和关联。研究发现SR值能较全面地反映爆破振动的综合作用效果,以及结构动力特性对结构振动破坏的影响。根据研究结果,提出了用SR作为爆破振动安全评估特征值的爆破地震效应评估新方法。132组爆破振动数据的计算与分析表明,SR>5.5时爆破地震波将对一般民房结构产生破坏的概率显著增加,可将[SR2]≤5.5作为二类建(构)筑物爆破振动破坏安全判据标准的补充。在此研究的基础上,通过引入建(构)筑物爆破振动反应谱安全系数Prs的概念,初步建立了以SR为特征值,考虑爆破振动综合作用效应和结构振动特性的爆破振动安全统一判据。     

一个生产爆破管理系统的开发

在露天矿生产爆破数据库基础上 ,结合宜阳矿的实际 ,分析了数据库管理系统的功能和结构。通过上述工作 ,为宜阳矿开发了一个生产爆破管理系统 ,实现了某些功能如生产爆破数据的处理、综合利用、查询以及报表打印等的计算机管理 ,为该矿的生产和管理部门提供了现代化的管理手段和决策依据     

建筑物对爆破振动中不同频率能量成分的响应特征

爆破地震对建筑物的影响实质上是一种能量的传递与转化过程,这种传递与转化的过程受到建筑物动力特性的影响。利用结构动力学理论,结合典型工程实例,研究了建筑物对爆破地震中不同频率能量成分的响应特征,结果表明:建(构)筑物对于爆破振动中的不同频率能量成分存在明显的选择放大效应。在爆破地震中,与结构固有频率相一致的能量成分将被最大程度的放大。在制定爆破振动安全判据时,要将爆破地震自身特征和建筑物动力特性更好的结合起来,重视爆破振动中与建筑物固有频率相对应的能量大小。     

隧道周边孔爆破振动信号分析

为了解周边孔爆破对控制爆破振动速度的影响,以大连玉华220kV线路新建工程2#大里程隧道为例,分析周边孔爆破振动信号。2#大里程隧道临近商业建筑,通过掏槽孔、周边孔两次起爆,达到了控制爆破振速的目的。因此,在爆破断面垂直的商铺附近,距离爆破断面约6m处布置测试点进行监测。采用FFT法、小波包分析法、加速度功率谱密度法对爆破的振动速度、持续时间、主频、能量-频率分布等进行了分析。结果发现:周边孔爆破中距爆破断面水平距离6m处的最大单向振动速度为1.122 4cm/s,频率较高,80Hz以上,在《爆破安全规程》规定的振动速度范围之内。同时分析了3种方法的异同点,FFT法的速度谱与小波包分析的能量-频谱图波形相似,主频与小波包分析法相差不大,与加速度功率谱密度计算的主频非常接近,可用FFT法初步分析爆破振动信号的能量分布比例。小波包分析法在主频确定方面有更高的分辨率,在精细分析时应采用小波包分析法进行爆破振动信号的分析。该爆破振动信号分析对有效地控制振动速度,降低爆破对周边建筑物的损害和爆破网路设计有着很好的指导意义。     

紧邻建（构）筑物水下爆破振动安全判据研究综述?

简要阐述了水下爆破作用下建(构)筑物安全性能评价指标,综合分析了振动幅值单因素安全判据在水下爆破紧邻建(构)筑物安全性能评定中的应用,并介绍了振速-频率双因素安全判据理论研究方法及各国安全判定标准,分析讨论了两种判据在爆破振动安全评定考虑因素与应用范围上的不足。基于累积损伤机理及振动叠加理论,介绍了爆破振动持续时间及微差爆破延时间隔对建(构)筑物安全性能的影响。提出爆破振动安全判据应从爆破振动持续时间及微差爆破延时间隔这两方面加以完善,并建议在实际工程中采用最佳微差延时间隔以达到最优降振效果。     

隧道周边孔爆破振动信号分析

为了解周边孔爆破对控制爆破振动速度的影响,以大连玉华220kV线路新建工程2#大里程隧道为例,分析周边孔爆破振动信号。2#大里程隧道临近商业建筑,通过掏槽孔、周边孔两次起爆,达到了控制爆破振速的目的。因此,在爆破断面垂直的商铺附近,距离爆破断面约6m处布置测试点进行监测。采用FFT法、小波包分析法、加速度功率谱密度法对爆破的振动速度、持续时间、主频、能量-频率分布等进行了分析。结果发现:周边孔爆破中距爆破断面水平距离6m处的最大单向振动速度为1.122 4cm/s,频率较高,80Hz以上,在《爆破安全规程》规定的振动速度范围之内。同时分析了3种方法的异同点,FFT法的速度谱与小波包分析的能量-频谱图波形相似,主频与小波包分析法相差不大,与加速度功率谱密度计算的主频非常接近,可用FFT法初步分析爆破振动信号的能量分布比例。小波包分析法在主频确定方面有更高的分辨率,在精细分析时应采用小波包分析法进行爆破振动信号的分析。该爆破振动信号分析对有效地控制振动速度,降低爆破对周边建筑物的损害和爆破网路设计有着很好的指导意义。