近年来,针对地震频繁发生和爆破拆除建(构)筑物和开挖各类地下岩土体工程的实际,为了达到防灾减灾和安全高效施工的目的,应力波在各类岩土体或混凝土介质中的传播特性一直是研究的热点领域之一。爆破应力波在地下岩体中传播时,距震源不同距离的围岩已具有大小不等的静应力,这主要有以下两方面引起的:一是原岩应力大小本身随空间的变化而变化;二是地下工程岩体开挖卸荷导致附近围岩体中的应力场发生较大变化。针对此工程背景,本文提出研究轴向静应力对入射应力波的影响,首先分析了轴向均匀静应力对入射半正弦波的振幅、角频率和波初相的影响规律;接着分析了轴向均匀静应力对应力波畸变的影响;最后将变化的初始应力简化为线性梯度载荷,研究梯度应力对弹性杆中应力波幅值、波长的影响。主要研究内容与结论如下:(1)通过理论推导,研究了弹性杆中轴向均匀静应力的大小与入射半正弦波的振幅、角频率、初相的关系。当冲头以相同的速度共轴撞击具有轴向均匀静应力的弹性杆时,轴向均匀静应力的大小影响入射半正弦波的角频率,随着轴向均匀静应力的增大,入射半正弦波的角频率逐渐的增大;轴向均匀静应力的大小影响入射半正弦波的初相,轴向均匀静应力越大,入射正弦波的初相的绝对值越大,但增量很小,表现为起跳点越滞后。(2)针对在实验中获得的入射波在卸载段出现负值(“翘起”)情况进行了简要分析,研究了轴向均匀静应力对透射波波长、幅值的影响。轴向均匀静应力使得入射波在卸载段时出现应力不平衡,使得入射杆中质点反向振动,从而出现“翘起”现象,且轴向均匀静应力越大,“翘起”值也越大,其值也为轴向均匀静应力的一半;轴向均匀静应力也会影响透射波的幅值,轴向均匀静应力越大,幅值越小;轴向均匀静应力还会影响透射波的波长,轴向均匀静应力越大,波长越小。(3)取均质圆杆中的单位长度进行受力分析,利用牛顿第二定律推导出在具有梯度应力细长杆中应力波的波动方程,通过行波法求解该波动方程的通解,并与无梯度应力波动方程的通解比较,可得:细长圆杆中的梯度应力影响应力波幅值,梯度应力越大,应力波的幅值衰减的越快,表现在应力波的幅值随着k的增大而减小;细长圆杆的弹性模量也会影响应力波幅值的衰减速度,在梯度应力不变的情况下,弹性模量越大,应力波幅值衰减的越慢;细长圆杆中的梯度应力还会影响应力波的波长,梯度应力越大,应力波的波长越小,表现在应力波的波长随着k的增大而减小。