基于小波包的地下洞室群地震响应及其频谱特性研究

›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (12): 3901-3906.

基于小波包的地下洞室群地震响应及其频谱特性研究

崔臻¹，盛 ^谦1，刘加进²，冷先伦¹

1.中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，武汉 430071； 2.中国水电顾问集团华东勘测设计研究院，杭州 310014

收稿日期:2010-09-03 出版日期:2010-12-10 发布日期:2010-12-21
作者简介:崔臻，男，1986年生，博士研究生，主要从事岩土工程动力稳定性评价方面的研究工作。
基金资助:
国家自然科学基金重大研究计划重点项目（No.90715042）；国家自然科学基金项目（No.51009131）。

Spectrum characteristics analysis of seismic response for underground caverns via wavelet packet

CUI Zhen¹, SHENG Qian1, LIU Jia-jin², LENG Xian-lun¹

1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China; 2. HydroChina Huadong Engineering Corporation, Hangzhou 310014, China

Received:2010-09-03 Online:2010-12-10 Published:2010-12-21

摘要/Abstract

摘要：

基于有限差分数值模拟，在合理选择地震动力分析阻尼参数的条件下，开展白鹤滩水电工程13#机组剖面地下洞群围岩地震响应研究，并结合小波包变换方法从加速度峰值及振动能量角度评价了地震波在岩体中的传播规律及洞室群不同区域地震响应的频谱特征。结果表明：地震波传播过程中强度随高程增加而增加，层间错动带有一定减震作用；小波包分解可以较全面地给出地震响应成分的频率分布；地震波的高频分量在岩体传播过程中逐渐衰减；在地下洞室群附近，岩体地震响应的加速度峰值和振动能量频谱特征以1～3 Hz频段为主，其他频段对岩体地震响应影响较小。

关键词: 地下洞室群, 小波包, 地震响应, 频谱特性, 瑞利阻尼

Abstract:

Based on proper damping parameters, a finite difference numerical simulation is conducted for the seismic analysis of the Baihetan underground caverns. Wavelet packet analysis is made for the evaluation of wave propagation and spectrum characteristics of seismic response from the point of view of peak acceleration and vibration energy. Results indicate that seismic intensity increases with the elevation and fault zones possess vibration-suppressing effect. Spectrum characteristics of seismic response can be clearly revealed by wavelet packet. High-frequency components of seismic wave are gradually absorbed during propagation. A major influential frequency band of peak acceleration and vibration energy spectrum characteristics is obtained as 1-3Hz for wall rock, and other bands have minor effects.

Key words: underground caverns, wavelet packet, seismic response, spectrum characteristics, Rayleigh damping

中图分类号:

TU 435

崔臻，盛谦，刘加进，冷先伦. 基于小波包的地下洞室群地震响应及其频谱特性研究[J]. , 2010, 31(12): 3901-3906.

CUI Zhen, SHENG Qian, LIU Jia-jin, LENG Xian-lun. Spectrum characteristics analysis of seismic response for underground caverns via wavelet packet[J]. , 2010, 31(12): 3901-3906.

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