基于小波理论的爆破动力响应分析

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在国民经济迅速发展的今天,爆破法是当今各种拆除工程中最具有竞争力、最经济合理的施工方法。随着爆破技术的广泛应用,爆破震动对周围建筑物构成的危害也越来越受到关注。本文以青岛经济技术开发区豹窝村水库扩容工程爆破开挖振动安全监测项目为依托,结合大量现场实测数据,对爆破地震波进行了分析,总结得出爆破振动规律,使爆破地震波对建筑物的振动影响规律进一步完善,主要表现在:首先,从理论上阐述了爆破地震波的产生机理、分类和地震波的相关参数(振幅、频率和持续时间),还详细地阐述了几种不同结构体系建筑物(多层砌体房屋、多层内框架混合结构房屋、单层工业厂房及高耸结构)的组成结构、震害特点和破坏敏感部位等。其次,通过应用爆破测振软件IDTS 3850 Seismogragh,并利用Matlab编程,对现场爆破测试数据进行分析,总结了爆破地震波参数的特点。最后,针对爆破振动信号特点,在系统介绍小波理论的基础上,将小波及小波包分析技术推广应用于爆破振动信号能量分析领域。通过建立爆破振动作用后单自由度体系的小波模型,对单自由度体系的爆破振动能量进行分析,推导单自由度体系在小波基作用下的能量反应公式;同时应用Matlab6.5的Wavelet Toolbox中内置dbN序列的小波包分解与分解系数重构相对应的函数及其算法,编程实现对爆破振动信号的能量分布特征进行小波包分析,得到了爆破振动信号在不同频带上的能量分布特征。本文的结论在一定程度上说明了建筑物对爆破地震波的动力响应特点,可以用于实际工程的参考。
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