预裂纹岩石材料损伤声发射能量统计特征研究

为了更好地理解岩体结构的基本特性和压缩破坏现象，使用加载设备、声发射系统和高速摄像机对砂岩试件进行了一系列单轴压缩测试。结果表明，砂岩样品的断裂过程分为3个阶段：原始的微裂纹闭合、微裂纹成核和宏观裂纹扩展；完好无损和单裂口试件的损伤能量遵循幂律分布，显示损伤临界。单缝样品的最佳指数(r)约为1.64,略低于完整样品的最佳指数；砂岩试件的拟合幂律指数在实验的不同阶段会发生变化，并逐渐趋于稳定。基于直方图分析和最大似然法，试验裂纹的存在可能会影响损伤能量的统计特性。裂纹倾角对最佳指数影响不大，但对试样的断裂方式有一定影响。研究为工程岩体结构的倒塌破坏预测提供了新的理论依据。