爆破灾害预测与控制一直是工程爆破界所研究的一项重要课题。其中尤以爆破地震危害以其复杂性、隐蔽性、普遍性最受人们关注。本文以淄博市博山区白杨河电厂灰坝爆破振动安全监测项目为依托,在理论分析的基础上,结合大量的现场实测数据,对露天开挖爆破在远区的振动强度、频谱特性、持续时间及这些参数与爆破参数的关联性进行了分析,改善了爆破振动峰值速度预测的精度,在已有的研究工作基础上进行了深入、系统的分析。 针对爆破振动信号持时短、非平稳的特点,本文创造性的利用傅立叶分析与小波包分析相结合,对爆破地震波在频域、时频域的频谱特征、能量分布进行了分析。研究了爆破振动能量多主频分布规律,进一步指出了地震波的传播特征。 在动力学理论分析的基础上,将爆破振动作为一个动力响应过程,研究了不同幅值、主振频率和持续时间地震波作用下单自由度体系响应的变化规律,并将之运用到爆破振动破坏评价中。通过与天然地震的比较,解释了当今爆破地震破坏判据不能正确评判的原因,对当前爆破地震破坏判据中的不合理之处提出了改进方法,同时在对爆破地震波进行细分的基础上,考虑地震波多主频特征,对当前的速度-频率相关联破坏判据进行了精度上的改进。 最后,将研究结果结合起来,利用单自由度体系的地震反应方程为载体,将各频带上的最大振幅和主频率作为输入求出叠加响应,用多主频响应与当前破坏判据中的安全状态作比较来评判结构是否会发生破坏,总结出了一套基于小波包分析的多主频响应判别方法。该方法系统而创造性的研究,对于推动爆破地震监测、预报走向生产应用,具有重要意义。