张嘉凡，杨彦泽

西安科技大学 理学院，陕西 西安 710054

0 引 言

岩石是非均质地质材料，具有非线性、非均匀性、以及几何结构的复杂性［1］。岩石由于受大气风化作用和地质因素的影响，其内部含不同类型的空隙，表现出不同的物理性质。不同尺寸的岩样其力学性质存在差异，即岩石材料尺寸效应［2］。在不同应力环境条件下，岩石力学参数存在差异，其中应变速率与岩石的峰值强度、峰值前积聚能量、峰值后释放能量呈正相关，对岩石力学参数的影响起主导作用［3］。随着数值模拟技术的广泛应用，运用数值分析软件去解决岩土工程问题日趋成熟。岩石破裂过程分析系统RFPA2D 可实现岩石试件的加载破裂、岩石破裂的声发射、裂纹扩展和相互作用的数值模拟。

国内外有关学者一直在开展岩石尺寸效应的理论研究，取得了丰硕的研究成果。杨圣奇、王军祥等，对岩石材料在不同围压条件下的尺寸效应作了数值模拟，分析了岩石尺寸效应与围压间的关系［4］［5］。梁正召等建立了试样尺度的概率模型，提出了一种细观宏观层次的跨尺寸的岩体参数计算思路［6］。

综上所述，目前对岩样在单轴压缩条件下的尺寸效应研究已取得了一定的研究成果，但是岩石在不同加载速率条件下，其峰值强度有所不同。因此，对岩石尺寸效应、应变速率等方面进行研究，对岩石工程中力学参数的设定具有一定指导意义，并对岩石工程灾害具有预防作用。鉴于此，本文运用RFPA2D数值模拟分析软件，分析在不同尺寸条件下，加载速率对岩石强度的影响规律，分析岩石在单轴压缩试验中影响尺寸效应的主要因素，揭示不同尺寸岩样和加载速率对岩样的强度的影响规律。……