爆破震动信号的能量分析方法及其应用研究(17)

爆破震动信号的能量分析方法

表１．２美国矿业局（ＵＳＢＭＲ１８５０７标准）

建筑物类型

新房子

旧房子质点峰值震速（ｍｍ／ｓ）＜４０Ｈｚ１２．５０１８．７５≥４０Ｈｚ５０．０５０．Ｏ

表１．３

保护对象类别２００３年我国制定的爆破震动安全标准安全允许振速／（ｃｍ／ｓ）

＜１０№

０．５～１．１

２．Ｏ～２．５

３．０—４．０

０．１￣０．３１０Ｈｚ－５０Ｈｚ０．７～１．２２．３－２．８３．５￣４．５Ｏ．２￣０．４

７～１５

１０－２０

１５～３０

Ｏ．５５０Ｈｚ－１００Ｈｚ１．１～１．５２．７～３．Ｏ４．２～５．００．３￣０．５土窑洞、土坯房、毛石房屋一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物钢筋混凝土结构房屋一般古建筑与古迹水工隧道交通隧道矿山巷道水电站及发电厂中心控制设备

新浇大体积混凝土：

龄期：初凝～３ｄ

龄期：３ｄ～７ｄ

龄期：７ｄ～２８ｄ２．Ｏ～３．０３．Ｏ～７．Ｏ７．Ｏ～１２

爆破地震与天然地震有许多相似之处，其对建（构）筑物的破坏机理与抗震分析方法也是类似的。能量法能够较好地反映地震强度、频谱特征，特别是持时对建（构）筑物破坏的综合影响，是研究抗震的一个重要发展方向，理所当然应该将能量法引入爆破地震分析中来。建（构）筑物受震破坏分为首次超越破坏和累积损伤破坏两种形式。首次超越破坏与瞬时输入能量直接相关，建（构）筑物最大瞬时输入能量相当于输入它们最大能量脉冲，必然引起较大的结构位移增量。总输入能量与结构累积耗能破坏相关，累积能量能很好地揭示由于地震动持时引起的结构累积损伤。因此，从总输入能量和瞬时输入能量两方面来研究爆破地震，可以更加全面地反映爆破地震对建（构）筑物两种不同形式的损伤破坏。所以，在考虑爆破峰值震动强度和结构对爆破震动的动态响应的同时，还要考虑累积效应，即综合判据要体现爆破震动三要素对结构的共同作用Ⅲ］。

然而，尽管人们意识到了这个问题的重要性，但对它的研究还处于初步阶段，尤其是从能量的角度探讨爆破地震对建（构）筑物等的影响还是一个新的视角，需更大量而深入的研究。黄文华［５５】等利用小波变换将爆破地震信号在时域、频域上展开，根据地震波对结构的危害取加权系数，并将信号在不同频带上主震相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