吴振祥，樊秀峰，简文彬

(1.福州大学环境与资源学院，福建福州350108;2.福州大学岩土工程与工程地质研究所，福建 福州350108)

岩石的声波信号是岩石中各种裂隙与损伤产生的反射、折射等多种波相互叠加的结果，也是岩石内部微观结构的综合表现。声波信号中包含复杂的频谱成分，但目前对于岩石中各种裂隙的声波信号生成机理还无法给出理论上的描述，声波信号中各成分波的时频特性未知，使得对声波信号的精细分析受到相当大的限制［1－3］。

目前小波在岩土工程领域得到广泛应用［4－8］，近几年用在岩石等材料损伤检测方面的研究也日益增多［9－12］。有些学者曾尝试把小波变换用于混凝土损伤及岩石破裂过程的研究，对混凝土结构损伤进行在线监测，确定损伤位置［11］;也有基于小波变换时频能量分析技术进行岩石声发射信号的时延估计，以确定损伤［12］;赵明阶［1］应用小波变换理论对岩石在加载及卸载过程中的声波信号进行分解，提出了对应力敏感变化的波谱参数。在循环荷载下岩石的损伤与单独的加、卸载过程不同，呈现循环累进的特点，微裂纹从萌生、发展到形成经历了一个累积发展过程。如何能有效跟踪损伤的发生、发展，进行累积疲劳损伤的精细识别，对于揭示损伤的声学机理，评价岩石(体)结构完整性具有重要的意义。

本文针对循环荷载作用下砂岩的累积疲劳损伤问题，利用Fourier变换(FFT)进行声波信号频域分析的同时，引入小波变换理论，运用小波变换的多分辨率理论对声波信号进行分解，获得不同频带的信号分量，对各频带分量进行独立分析，从声波分析信号中提取出反映循环荷载条件下岩石疲劳损伤程度的敏感波谱参数。……