常时微动的性质
2025年09月26日
二、常时微动的性质
(一)常时微动的波形特征
(1)微动源是平稳的。常时微动的稳定性关系到最终的分析结果是否可靠,目前认为常时微动是一种平稳的随机过程。若将波形看作随机函数,它的各种概率特征参数(均值、自相关函数等)均不随时间而变化,可以用多次观测波形的总体平均值来确定随机过程的特征。
(2)具有各态历经性质。即在某观测点上某次波形的某段观测曲线的概率特征值就能代表其总体平均值。
(3)任何特定时间所观测的一簇波点呈高斯正态分布,微动过程的期望值为零。
(4)微动源为白噪声。即波形x(t)由无数多个频率分量,但强度相等的正弦波叠加而成。
由于微动的复杂性,一些学者认为这一随机过程不一定具有各态历经性质,即在某测点上某次波形的某段观测曲线概率特征值不能代表其总体平均性质。当振源密度函数(振源数/面积)随时间变化时,必将引起增益特性和周期特性的差异。为了使常时微动资料能反映出某观测点真实的地基振动特性,只有采用多次重复观测的办法。有人统计发现,用20次以上观测结果的平均频谱所得到的卓越周期才是稳定的。
(二)常时微动的时间特性
研究表明,在不同的时期测量常时微动的卓越周期变化不大,是比较稳定的,振幅则随时间有较大变化。在一天里,白天振幅较大,功率谱的形状亦较复杂。夜间,特别是午夜,功率谱的形状几乎没有什么变化,比较稳定。
另外,常时微动与气象变化也有一定关系,如风速超过5m/s时,长周期波将占优势;降水量超过30~40mm时,中长周期波占优势;地表冻结时,短周期波占优势。因此,为了得到地基振动的可靠信息,常时微动的测量应选择在夜间及风力较弱时进行,在观测地点上应注意避开特定的振动源,并选择平坦的地方安置拾震器。