摘要

为了对岩石变形破坏过程应变场定量分析,引入统计学、熵和能量理论,提出用方差、熵和变形能量密度作为应变场定量刻画指标,量化研究岩石剪切破坏过程应变场演化规律,在此基础上,从应变场监测的角度探讨了岩石破裂的前兆特征。研究结果表明:应变场方差、熵和变形能量密度3个指标均呈现稳定变化、加速变化和急加速变化的阶段性特征,能够定量刻画破坏过程应变场均匀分布、应变局部化带发育和扩展演化规律。将3个指标加速变化特征作为岩石破裂前兆特征,其前兆捕捉能力均优于直观性的应变场分析,相比之下,变形能量密度的前兆响应能力最强。研究结果为岩石破裂灾变过程应变场的定量分析提供了新的方法,为工程岩体灾变监测和预警提供新的手段和依据。