随着我国基础设施建设的快速发展,大量的水下工程建设广泛涉及到水下爆破作业。为了评价爆破设计方案科学性及安全可靠性,常需要探究水下爆破激励下堤岸震动衰减机理与时频特征,从而避免堤岸及近邻域建筑物受损,因此,深入开展水下爆破激励下堤岸震动衰减规律与时频特征研究,以期为工程实践基于试爆数据进行爆破实施方案设计及其安全可靠性判定提供依据具有重要的现实意义。本文以水下爆破激励下堤岸震动衰减规律与时频特征研究为核心,采用理论分析法、参数拟合法、信号处理法以及软件法来综合开展研究工作。推导出了水下爆破激励下影响堤岸震动强度表达式,采用了不同经验模态分解-小波阈值法对震动信号降噪,探究了水下爆破激励下堤岸震动信号时频特征,在此基础上,开发了爆破震动分析软件。为了探究水下爆破对堤岸岩土震动激励及其衰减规律,采用量纲分析法,考虑水、土介质变化特征,建立了水下爆破激励下影响堤岸震动强度的关键物理量之间函数关系,结合震动数据进行非线性回归拟合与遗传算法拟合,求解出各自的爆破震动强度表达式,并与萨道夫斯基公式预测值进行对比。结果表明,基于遗传算法拟合,采用量纲分析导出的爆破震动强度表达式对于堤岸震动速度预测的精度更高。采用不同经验模态分解-小波阈值法对爆破震动信号进行降噪处理,在此基础上,通过对比分析EMD、EEMD及ICEEMDAN三种经验模态分解方法得到的IMF分量及时频谱图。结果表明:采用ICEEMDAN-小波阈值法降噪后信噪比最大,均方根误差最小,该方法的降噪效果最优;ICEEMDAN分解得到的IMF分量在三种方法中最为稳定,在一定程度上对模态混叠问题起到了抑制作用,同时,ICEEMDAN的时频谱在时域和频域的分辨率均比EMD和EEMD分解变换得到的时频谱要高,因而采用ICEEMDAN分解方法能够更好得对爆破震动信号进行时频分析。结合ICEEMDAN分解法和Hilbert变换,对水下爆破激励下堤岸震动信号进行时频分析。结果表明:在探究各个IMF分量在所处频率段能量分布情况时,IMF3～IMF5这三个分量占总能量的90.77%,占据了大部分能量。同时,进一步探究各个频率段所占有的能量大小,得出在0～15Hz频率段所携带的能量占据了总能量的18.55%,由于建筑物的固有频率在这一范围内,爆破发生时容易出现共振而造成破裂,所以,低频部分应当给予重视;50～100Hz为震动信号的主震频带,该频率段的能量占总能量的34.51%;200Hz范围内的频率段占据的能量达到了89.99%,所以,可以认为爆破震动信号的震动频率在200Hz范围内。基于MATLAB App Designer设计开发水下爆破激励下堤岸震动衰减规律与时频特征分析软件,在软件的界面设计和应用程序开发完成后,通过创建桌面应用程序打包了该软件,对其运行功能进行了测试。结果表明,本软件能够通过可视化输出直观的实现参数拟合、降噪处理及时频分析功能,对于相关工程问题,具有一定的应用价值。