›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (S1): 135-139.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

爆破震动信号的多分辨小波分析

陈士海,魏海霞,杜荣强   

  1. 山东科技大学 土木建筑学院,青岛 266510
  • 收稿日期:2009-04-01 出版日期:2009-08-10 发布日期:2011-03-16
  • 作者简介:陈士海,男,1964年生,教授,博士生导师,主要从事工程爆破和防灾减灾工程与防护工程的教学与研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(No.50778107);教育部高等学校博士学科点专项科研基金(No.20060424002)。

Multi-resolution wavelet analysis of blasting vibration signals

CHEN Shi-hai, WEI Hai-xia, DU Rong-qiang   

  1. College of Civil Engineering and Architecture, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266510, China
  • Received:2009-04-01 Online:2009-08-10 Published:2011-03-16

摘要:

采用小波分析和快速傅立叶变换相结合的方法,对工程案例的爆破震动近、中远区的实测原始信号进行小小波分解和重构,得到重构后各子频带的时间信号及频谱,在此基础上通过Matlab语言编写程序研究爆破地震波沿各分区信号的频谱及能量分布特征。指出:爆破震动各分区的主频从大到小排序为:近区>中区>远区;随着比例距离的增加,低频带能量所占信号总能量的比例升高,高频带能量所占比例下降;频率越低的频带信号,持续时间越长;除主频所在频带外,在0~2.441 5 Hz频段(比较接近建筑物的自振频率),爆破震动信号在水平方向占有不小的能量比例,故建筑物进行结构设计时考虑水平方向的抗震尤为重要。

关键词: 爆破, 爆破震动, 小波分析, 能量

Abstract:

With the methods of wavelet analysis and fast Fourier transform, actual original signals from engineering project in near, medium and far zones of blasting vibration are separately decomposed and reconstructed; and time signals and spectra of all sub-frequencybands are obtained. On this basis, distribution characteristics of spectra and energy of blasting seismic waves along all zones are studied with Matlab; and it is pointed out, that the values of dominant frequency in blasting vibration zones is in attenuation sequence: near zone, medium zone, far zone; as the scaled distance increases, low frequency bands share higher proportion of total signal energy, while high frequency bands share lower; signals in lower frequency bands have longer duration; in addition to the frequency band that the dominant frequency locates in, when the band is from 0 to 2.441 5 Hz (close to the natural frequency of the buildings), blasting vibration signals in the horizontal direction occupy an assignable proportion of the energy; and thus the aseismic construction in horizontal direction is especially important for building structure designs.

Key words: blasting, blasting vibration, wavelet analysis, energy

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  • O 381
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