›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (8): 2541-2545.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

基于多重互相关函数分析剪切波速

何先龙1,赵立珍2   

  1. 1. 中国地震局工程力学研究所, 哈尔滨 150080;2. 防灾科技学院, 河北 三河 065201
  • 收稿日期:2009-04-15 出版日期:2010-08-10 发布日期:2010-08-30
  • 作者简介:何先龙,男,1981年生,博士研究生,主要从事土木工程测试与信号处理。

Analysis of shear wave velocity based on multiple cross-correlation functions

HE Xian-long1, ZHAO Li-zhen2   

  1. 1.Institute of Engineering Mechanics, China Earthquake Administration, Harbin 150080,China; 2.Institute of Disaster Prevention Science and Technology, Shanhe, Heibei 065201,China
  • Received:2009-04-15 Online:2010-08-10 Published:2010-08-30

摘要:

介绍了一种提高单孔法剪切波速测量精度的新方法-多重互相关函数法。考虑到判断场地剪切波到时差的困难,提出了用多重互相关函数来求得两剪切波的到时差。互相关分析可求取两相似信号的到时差,但当两信号相似性比较差时,所求得到时差的误差较大;自相关函数本身可进行多重自相关分析,互相关函数结合多重自相关函数后,也可以进行多重互相关分析来求取两相似信号的到时差。试验表明:相比互相关函数,多重互相关函数可改善触发信号和井中三分向探头输出信号的相似性及更好地抑制噪声,因此能更精确地计算出触发信号和井中三分向探头输出信号的的到时差。基于此原理设计了剪切波波速的测试系统,此系统能自动分析出测点的剪切波速和形成完整的报告。

关键词: 多重互相关函数, 剪切波速, 到时差, 单孔法

Abstract:

A new wave arrival time difference detection method based on cross-correlation functions for shear wave velocity measurement in single-hole method is introduced. As the difficulty to analyze the arrival time difference of shear wave velocity, the multiple cross-correlation function is used to get the arrival time difference of two similar shearwave velocities. We need do multiple-auto-correlation function to the signal with big noise to get high SNR. Cross-correlation function can get the arrival time difference of two similar signals, but the error is always too big when the nose of signal is big. The auto-correlation function can do multiple auto-correlation analyses; and the cross-correlation also can do multiple cross-correlation analysis with multiple auto-correlation function. The experiments indicate: multiple cross-correlation function can increase the SNR and get the arrival time difference precisely of the signal of shear wave acquainted by trigger and the shear-wave acquainted by probes. Based on this principle, an expert recognition system to calculate shear wave velocity is designed. This system can automatically analyze the shearwave velocity of every measured point and make a complete report.

Key words: multiple cross-correlation functions, shear wave velocity, arrival time difference, single-hole method

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[1] 陈卓识, 袁晓铭, 孙锐, 王克. 土层剪切波速不确定性对场地刚性判断的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2748-2754.
[2] 杨洋, 孙锐, 陈卓识, 袁晓铭. 基于土层常规参数的剪切波速液化概率计算公式[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2755-2764.
[3] 朱雨萌, 吴 琪, 陈国兴, . 基于颗粒接触状态理论的砂-粉混合料 剪切波速试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1457-1464.
[4] 郭 超, 高永涛, 吴顺川, 成子桥, 张诗淮, 韩龙强, . 基于三维快速扫描算法与到时差数据库技术的层状介质震源定位方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1229-1238.
[5] 孔梦云 ,陈国兴 ,李小军 ,常向东 ,周国良,. 以剪切波速与地表峰值加速度为依据的地震液化确定性及概率判别法[J]. , 2015, 36(5): 1239-1252.
[6] 何先龙 ,赵立珍 ,佘天莉,. 基于能量变化率法自动拾取场地剪切波速[J]. , 2015, 36(3): 847-853.
[7] 丁伯阳,张 勇. 杭州第四系软土动力特性试验与土结构性影响的探讨[J]. , 2012, 33(2): 336-342.
[8] 蔡国军,刘松玉,童立元,杜广印. 基于SCPTU的软土最大剪切模量测试分析研究[J]. , 2008, 29(9): 2556-2560.
[9] 董连成 ,陶夏新 ,师黎静 ,李广影 . 利用地脉动台阵记录反演场地浅层Vs结构[J]. , 2008, 29(2): 553-556.
[10] 程国勇 ,王建华 ,张献民 . 饱和砂土的剪切波速与其抗液化强度关系研究[J]. , 2007, 28(4): 689-693.
[11] 侯兴民 ,杨学山 ,廖振鹏 ,薄景山,. 基于互相关函数的单孔法波速测试优化算法[J]. , 2006, 27(7): 1161-1165.
[12] 缪林昌,邱 钰. SASW法在基础工程和路基工程中的应用研究[J]. , 2004, 25(1): 149-152.
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[1] 楚锡华,徐远杰. 基于形状改变比能对M-C准则与 D-P系列准则匹配关系的研究[J]. , 2009, 30(10): 2985 -2990 .
[2] 刘豆豆,陈卫忠,杨建平,谭贤君,周喜德. 脆性岩石卸围压强度特性试验研究[J]. , 2009, 30(9): 2588 -2594 .
[3] 张先伟,王常明,李军霞,马栋和,陈多才. 蠕变条件下软土微观孔隙变化特性[J]. , 2010, 31(4): 1061 -1067 .
[4] 王桂尧,李 斌,罗 军,付宏渊. 粉土基质吸力的新型量测装置与土-水特征研究[J]. , 2010, 31(11): 3678 -3682 .
[5] 卢应发,陈朱蕾,谢文良,吕志中. 垃圾卫生填埋中的一些岩土工程技术[J]. , 2009, 30(1): 91 -98 .
[6] 贾 强,应惠清,张 鑫. 锚杆静压桩技术在既有建筑物增设地下空间中的应用[J]. , 2009, 30(7): 2053 -2057 .
[7] 路军富,王明年,贾媛媛,喻 渝,谭忠盛. 高速铁路大断面黄土隧道二次衬砌施作时机研究[J]. , 2011, 32(3): 843 -848 .
[8] 王成华,安建国. 含扩径桩的群桩基础竖向承载性状数值分析[J]. , 2011, 32(S2): 580 -585 .
[9] 方 焘 ,刘新荣 ,耿大新 ,罗 照 ,纪孝团 ,郑明新 . 大直径变径桩竖向承载特性模型试验研究(I)[J]. , 2012, 33(10): 2947 -2952 .
[10] 胡万雨 ,陈向浩 ,林 江 ,况磊强 . 瀑布沟水电站砾石土心墙初次蓄水期原位钻孔渗流试验研究[J]. , 2013, 34(5): 1259 -1263 .