[發(fā)明專利]一種爆破振動多參數(shù)安全評價方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410355221.0
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104182612A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳士海;常方強;張子華
• 申請（專利權(quán)）人: 華僑大學(xué)
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 陳智海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種爆破振動多參數(shù)安全評價方法。

背景技術(shù)

目前的爆破振動安全標準都是以質(zhì)點振動峰值速度為基本參數(shù)，結(jié)合振動信號主頻來進行爆破振動安全評判的，而沒有考慮爆破振動信號的頻譜構(gòu)成、振動能量分布、持續(xù)時間和結(jié)構(gòu)振動特性等參數(shù)，因而其振動安全評判的可靠性是不能保障的，在工程應(yīng)用方面也存在一定程度的局限和不足，造成一些不必要的財產(chǎn)損失和民事糾紛。通過爆破振動多參數(shù)安全評價方法全面評判爆破振動對建筑物與人員的影響，減少爆破施工擾民和對結(jié)構(gòu)的損壞，不僅具有重要的理論價值，而且具有廣泛的應(yīng)用前景。對保障生產(chǎn)順利進行、經(jīng)濟健康持續(xù)發(fā)展、建設(shè)和諧小康社會、維持社會穩(wěn)定等方面具有重要經(jīng)濟和社會安全意義及實際工程應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有爆破振動安全評判標準中采用單一參數(shù)指標的缺陷，提出一種綜合考慮爆破振動振動幅值、多個振動優(yōu)勢頻率和持續(xù)時間以及信號能量分布、結(jié)構(gòu)動力特性等參數(shù)的可靠、準確評價爆破振動安全性的方法。

本發(fā)明一種爆破振動多參數(shù)安全評價方法，其包括如下步驟：

步驟1、通過小波包分解和重構(gòu)技術(shù)將采集到的爆破振動信號表示為由不同振幅和不同頻率的簡諧波疊加，獲得簡諧荷載作用下結(jié)構(gòu)體系的動態(tài)響應(yīng)表達式：

若單支重構(gòu)信號V_ij所在頻段的幅值為經(jīng)過傅立葉變換后求得的該頻段的主頻為則圓頻率將該支信號表示為簡諧正弦波形式：其中t為振動持續(xù)時間,i為小波包分解的層數(shù)，取正整數(shù)，j為小波包分解后的第i層的第j個節(jié)點，則爆破振動信號V可表示為：

V=Σj=02i-1Vij*sin(ωij*t)]]>

結(jié)構(gòu)體系的動態(tài)響應(yīng)表達式可近似為：

式中η_ij、分別表示單支重構(gòu)信號V_ij作用下引起的結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)的速度因子和相位角，這些值在小波分解時計算得到ω^*_ij為單支重構(gòu)信號V_ij所在頻段的幅值、主圓頻率，β_ij為穩(wěn)態(tài)反應(yīng)放大系數(shù)；

步驟2、計算簡諧載荷的振動能量并進行歸一化處理：

設(shè)單支重構(gòu)信號V_ij對應(yīng)的振動能量為E_ij，則有

Eij=∫|Vij(t)|2dt=Σk=1n|vjk|2]]>

式中：v_jk(k＝1,2,...,n)為重構(gòu)信號V_ij離散點的幅值；歸一化后的能量比例en_ij表示為：