改变装药结构可在一定程度上提高炸药的能量利用率,从而改善爆破效果,当前对其研究多以工程试验为主,缺乏相关理论支撑,因此,本文在借鉴前人的研究成果基础上,结合贵阳龙洞堡机场场平项目,利用现代信号分析方法,研究不同装药结构下单孔及群孔爆破地震波频带能量分布特征,将岩石块度分布作为改善爆破效果指标进行相关试验,并利用反应谱分析方法对不同装药结构下的爆破振动信号进行分析,以期丰富不同装药结构下爆破地震波的能量传播和振动控制理论,从而提高炸药能量利用率,改善爆破效果,实现安全质量双控制。主要开展了以下工作:(1)以不同装药结构单孔及群孔爆破试验数据为依据,运用小波(包)信号分析方法,分析了四种工况下信号的频带能量分布特征,结果表明:单孔爆破时,空气间隔装药与水耦合装药在低频(0～15.652Hz)区域信号所携带的能量小于连续耦合和径向不耦合装药;群孔爆破时,在低频(0～15.652Hz)区域信号携带能量大小依次为连续耦合装药、径向不耦合装药次、水耦合装药、中部空气间隔装药。(2)鉴于小波(包)分析方法存在诸如小波基选取的不确定性、小波基长度存在的能量泄露、难以量化能量-频率-时间的分布等缺点,本文提出了基于CEEMDAN的爆破振动信号最优光滑降噪算法,以降噪均方误差、曲线曲折度为判断准则,通过构建仿真信号并以含噪信号与降噪误差比为指标,分别对EMD、EEMD及CEEMDAN的最优光滑降噪算法效果进行了对比,结果表明:CEEMDAN分解得到的算法A4信噪比最小,更有利于实测信号降噪。(3)对各工况下降噪信号进行HHT变换,以各频带与原始信号的相关系数及均方误差为指标,筛选出优势分量,分析了其能量分布特征及破坏力大小,结果表明:四种工况下单孔及群孔爆破振动信号所携带的能量及破坏力大小依次为连续耦合装药、径向不耦合装药次、水耦合装药、中部空气间隔装药。(4)将爆破块度图片经Split-Desktop软件自动处理,得到四种工况下爆破块度大小分布数据,对其进行统计对比,分析了各种工况下的岩体爆破效果。(5)为研究岩体字不同装药结构爆破时的振动响应规律,以降噪后的爆破振动速度为激励输入,得到四种工况下单孔和群孔爆破的相对位移、相对速度、绝对加速度及标准加速度的反应谱,对比分析了各种工况下岩体结构动力响应特征,结果表明:中部空气间隔装药爆破时,其相对位移的响应谱最大峰值对应的频率最大,岩体结构受惯性力的扰动最小,更有利于结构安全。