[发明专利]一种确定强振源引起的场地环境振动随距离衰减的方法

说明书

本发明公开了一种确定强振源引起的场地环境振动随距离衰减的方法，包括：1)确定振源区域作为强振源，并考虑环境背景振动，建立强振源引起环境振动衰减数学模型，所述数学模型表示为：其中，y为随着振源距离变化的振动幅值最大值，x为距设定振源的距离，ysubgt;0/subgt;为背景振动幅值，Asubgt;1/subgt;为振源特征系数，tsubgt;1/subgt;为场地衰减特征系数；2)选择至少三个测点做振动测试，以采集振动数据；3)基于采集得到的数据，采用最小二乘法拟合得到环境振动的振动衰减函数，得到参数ysubgt;0/subgt;、Asubgt;1/subgt;以及tsubgt;1/subgt;的值，函数变量为距振源的距离x；以及4)利用所述振动衰减函数来计算不同距离的环境振动幅值以及振源的振动大小。

技术领域

本发明涉及振动控制技术领域，特别是涉及一种确定强振源引起的场地环境振动随距离衰减的方法。

背景技术

爆破、强夯、交通设施、动力设备运行等强振源会引起竖直方向的环境振动。目前工程界针对单频率(f0)的振源提出了幂指数衰减模型，可以通过多点振动测试结果计算距振源中心点的距离R所对应的振动衰减函数，从而求解不同振源的振幅。

但是，现实的强振源频谱特征并非为单频振源，其振源的振动能量集中于一个或者几个频段，从频域无法精确地计算振源的影响，特别是针对人居环境的评价。例如实际工程中，振源比较复杂，振源频率特征为多个频率甚至表现为一段连续频谱，且振源距离不好确定，当考虑振源对周围建筑物、精密仪器、人居环境等影响时，无法通过单频率指数衰减计算模型来评估不同位置的振幅。另外，对于强振源引起的环境振动，很难在项目可研阶段进行科学的评估，因为仅对单频率的振源衰减提出衰减数学模型，无法进行全面评价。

因此，需要新的技术和方法，以至少部分地解决现有技术中存在的缺陷。

发明内容

本发明方法针对现有技术中存在的问题，建立了时域振动估计数学模型，并通过典型振源振动测试得到振动数据，采用最小二乘法拟合出场地的振源衰减特征函数，然后针对复杂振源进行时域振动幅值估计。该方法简单易行，并且结果精确可靠。

更具体地，根据本发明的一方面，提供一种确定强振源引起的场地环境振动随距离衰减的方法，其特征在于，包括：

一种确定强振源引起的场地环境振动随距离衰减的方法，其特征在于，包括：

1)确定振源区域作为强振源，并考虑环境背景振动，建立强振源引起环境振动衰减数学模型，所述数学模型表示为：

其中，y为随着振源距离变化的振动幅值最大值，x为距设定振源的距离，y₀为背景振动幅值，A₁为振源特征系数，t₁为场地衰减特征系数；

2)选择至少三个测点做振动测试，以采集振动数据；

3)基于采集得到的数据，采用最小二乘法拟合得到环境振动的振动衰减函数，得到参数y₀、A₁以及t₁的值，函数变量为距振源的距离x；以及

4)利用所述振动衰减函数来计算不同距离的环境振动幅值以及振源的振动大小。

根据本发明的实施方案，其中步骤1)中，振源区域包括简单振源或者复杂振源，简单振源包括单个强振源，复杂振源包括多个强振源。

根据本发明的实施方案，其中步骤2)中，选择至少五个测点。

根据本发明的实施方案，其中步骤2)中，采集振动物理量为振动速度，方向为竖直方向，数据选择测量时段时域最大值。