基于小波分析的Rayleigh波相速度提取方法研究

摘要

随着国家基础建设的发展，准确判断地基结构已成为亟待解决的问题。因Rayleigh波在土层传播过程中携带有大量地质的信息，通过其频散特性可以研究地层结构与地质弹性参数，故准确提取Rayleigh波的频散曲线就尤为重要。　　本文主要针对Rayleigh波相速度提取方法展开研究，综合讨论了Rayleigh波勘探的方法及其特点，总结了国内外Rayleigh波勘探方法的发展概况及存在问题，着重介绍了青藏铁路段观测地脉动台阵方案及现场操作，并阐述了小波分析在信号分析与处理方面的应用情况。根据Rayleigh波测试信号的特点，改进分层传递函数，利用改进阈值小波对Rayleigh波法监测所获得的现场实测信号进行分析处理，考虑到Rayleigh波法采样信号中噪声类型的多样性和有效信号与噪声在小波变换中有着不同的传播特性，通过对信号的小波处理，提高了信号的质量，信号间的相关性也得到了提高，使信号最终能够满足频散曲线的分析要求。　　基于小波分析原理，能直观的定位异常段的位置，对分层状况、缺陷位置等的判定带来方便。利用SPAC法提取相关系数曲线，最终提取相速度曲线，并与理论计算曲线对比。实例分析表明，证实地脉动在提取Rayleigh波相速度频散曲线的可行性、采用小波分析方法对Rayleigh波频散曲线进行处理是有效可行的，其分析结果与工程实际情况相一致，能够满足工程上需要，其研究结果无论是对于面波法的工程应用，还是对面波理论的充实都具有实际的意义。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 选题来源

1．2 选题背景及意义

1．3 Rayleigh波发展现状

1．4 论文研究的内容与章节安排

1．4．1 论文研究的内容

1．4．2 论文的章节安排

2 青藏高原场地观测

2．1 引言

2．2 地脉动

2．2．1 观测仪器

2．2．2 观测场地介绍

2．3 地脉动台阵布置

2．4 观测记录

2．5 场地卓越周期

2．6 本章小结

3 Rayleigh波勘探的理论基础

3．1 无限大均匀固体中弹性波的波动方程及其解

3．2 均匀半空间中的Rayleigh波

3．3 层状半空间中的Rayleigh波

3．4 理论模型频散曲线提取

3．5 本章小节

4 Rayleigh波相速度提取方法

4．1 SPAC法原理

4．2 小波分析在Rayleigh测试信号中的应用

4．2．1 Fourier变换

4．2．2 小波分析的基本原理

4．2．3 小波函数的选取

4．2．4 小波分析求取Rayleigh波相速度

4．3 SPAC法空间自相关系数

4．3 SPAC法提取Rayleigh波频散曲线

4．4 本章小结

5 结论与建议

参考文献

作者简历

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