塌落振动信号分析及其地面运动功率谱研究应用

发布时间：2022-09-30 19:45

　　随着城市化进程的不断加快,旧城改造、拆迁、扩建等工程项目越来越庞大,使得具有安全高效、经济环保等优点的拆除爆破技术成为拆除行业的首选技术。但是,随着拆除爆破建筑的趋势逐渐向规模越来越大,高度越来越高的方向发展,直接对拆除爆破技术提出了更加严峻地挑战。在实际工程中,塌落触地地震波的传播过程和衰减规律过多的依赖经验回归公式,忽略了从物理现象和过程的角度来理解塌落触地振动,因此,从物理现象出发,寻找既能反映拆除爆破塌落振动特征和建筑物动力响应特性,又符合建筑物受震破坏机理,并且操作简便的动力响应分析方法和安全判据,具有重要的理论意义和工程应用价值。本文在对拆除爆破塌落触地振动效应的研究现状进行分析之后,依托某大型拆除爆破建筑群工程项目的实测数据,基于工程领域的现代信号处理方法,对塌落触地振动信号局部及细节特征进行研究;从物理层面,提出了考虑震源机制、传播途径和局部场地条件的随机傅里叶谱,进而建立塌落触地振动地面运动的加速度功率谱模型函数,并基于此在频域内对周边建筑结构进行动力响应分析,具体研究内容如下:（1）系统地归纳、总结了建（构）筑物拆除爆破塌落触地振动的特性,利用小波（包）分析和HHT... 

【文章页数】：130 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 拆除爆破的发展
        1.2.2 拆除爆破塌落触地振动研究
        1.2.3 拆除爆破塌落触地振动信号处理研究
        1.2.4 拆除爆破塌落触地振动下结构动力响应研究
    1.3 本文的研究意义及主要内容
第二章 拆除爆破塌落触地振动特性及信号分析理论
    2.1 引言
    2.2 塌落触地振动的特性及传播分析
        2.2.1 塌落触地振动的产生
        2.2.2 塌落触地地震波的类型
        2.2.3 塌落触地地震波的传播
        2.2.4 爆破振动、塌落振动与天然地震的异同
    2.3 塌落触地振动信号分析方法
        2.3.1 小波分析方法
        2.3.2 小波包分析方法
        2.3.3 HHT分析方法
    2.4 本章小结
第三章 塌落触地振动能量分布特征及衰减规律
    3.1 引言
    3.2 工程概况及现场测试结果
        3.2.1 工程概述
        3.2.2 总体爆破方案
        3.2.3 塌落触地振动测试仪器设备
        3.2.4 现场测试数据结果
    3.3 原始信号在不同频带的能量分布
        3.3.1 塌落触地振动数据整理
        3.3.2 基于小波分析的不同频带内能量分布
        3.3.3 基于小波包分析的不同频带内能量分布
    3.4 塌落触地振动基于能量特征分析
        3.4.1 塌落触地振动基于HHT法的时频能量谱分析
        3.4.2 塌落触地振动信号边际能量谱分析
        3.4.3 塌落触地振动信号三维能量谱分析
    3.5 本章小结
第四章 塌落触地振动的地面运动功率谱建立及参数确定
    4.1 引言
    4.2 地震波频域分析的基本理论
        4.2.1 简谐波
        4.2.2 线性运动微分方程的谐波分析
    4.3 塌落触地振动诱发地面地震动函数模型建立
        4.3.1 塌落触地振动谱模型传递关系
        4.3.2 基于物理含义建立塌落触地振动随机傅里叶谱模型
    4.4 塌落触地振动地面运动功率谱模型建立及参数确定
        4.4.1 塌落触地振动地面运动功率谱模型函数
        4.4.2 塌落触地振动地面运动功率谱模型参数确定
        4.4.3 塌落触地振动地面运动功率谱模型的验证
    4.5 本章小结
第五章 基于塌落触地振动地面运动功率谱对周边建筑结构的动力响应分析
    5.1 引言
    5.2 线性结构在随机振动作用下频域分析方法
    5.3 基于地面运动功率谱模型对建筑结构动力响应分析
        5.3.1 单质点线性结构的力学模型
        5.3.2 地震动的输入
        5.3.3 结构的动力响应特性
        5.3.4 分析结果对比分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 本文结论
    6.2 展望
参考文献
附录A 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]近断层脉冲型地震动功率谱特性分析[J]. 周继磊,杨迪雄,陈国海.  世界地震工程. 2017(01)
[2]塌落触地振动对地铁管片结构的影响研究[J]. 黄小武,谢先启,钟冬望,贾永胜,姚颖康.  爆破. 2016(04)
[3]高架桥爆破拆除触地振动速度特征分析[J]. 杨永强,胡进军,谢礼立,吴兴和.  振动与冲击. 2016(11)
[4]脉冲型近场地震动的近似模型的比较研究[J]. 梁瑞军,蒲武川,黄斌,丁志胜.  武汉理工大学学报. 2016(04)
[5]高层框架结构建筑物爆破拆除振动研究[J]. 薛宪彬,徐海峰,耿宏银.  工程爆破. 2015(03)
[6]拆除爆破塌落振动频率预测及其回归分析[J]. 费鸿禄,张龙飞,杨智广.  爆破. 2014(03)
[7]复杂环境下11层框架楼房拆除爆破[J]. 葛勇,汪旭光,魏格平.  工程爆破. 2014(03)
[8]建(构)筑物拆除爆破塌落触地振动预测模型研究[J]. 孙金山,谢先启,贾永胜,姚颖康,韩传伟.  工程爆破. 2014(02)
[9]复杂环境下银海大厦定向爆破拆除[J]. 王江平,王仕文,房泽法.  工程爆破. 2013(04)
[10]210m钢筋砼烟囱爆破倒塌过程测量分析[J]. 朱宽,钟冬望,陈浩,李琳娜,何理,司剑锋.  武汉科技大学学报. 2013(04)

博士论文
[1]爆破震动信号的HHT分析与应用研究[D]. 张义平.中南大学 2006

硕士论文
[1]随机地震激励下钢筋混凝土框架结构的响应分析[D]. 蒋平.北京交通大学 2010
[2]建筑物爆破拆除塌落振动作用下周边结构的安全性分析[D]. 姚琼.武汉理工大学 2007



本文编号：3684161