从力学角度看，地震孕育过程的物理实质是震源区介质的变形、损伤，最后导致破裂或者失稳的过程。地震是一类典型脆性介质的突发破裂或失稳。很多其他自然灾害，比如滑坡、岩爆等，也都是脆性介质的突发破裂或失稳。研究脆性介质的破坏前兆不仅可以对自然灾害做出预测，而且还有极强的工程应用价值，比如陶瓷、混凝土，岩石工程等。地震孕育的力学本质是孕震区介质的损伤演化过程，本文将以损伤力学为基础，探索孕震条件下非均匀脆性介质的损伤演化规律。同时加卸载响应比是一个可以定量刻画介质损伤程度的物理量，由此就可以建立它与损伤变量之间的关系。展开这些工作不仅可以给加卸载响应比方法提供更为坚实的物理基础，同时还可以为提高地震预测精度提供线索。主要完成了以下五个方面的工作：　　 ⑴从损伤力学出发，以应变为基本变量，建立了孕震条件下非均匀脆性介质的损伤演化-愈合模式。同时从真实应力与名义应力的关系出发，引入Weibull分布，在一定条件下建立了加卸载响应比与损伤变量之间的解析关系，并考察了Weibull指数对两者关系的影响。　　 ⑵对2003年本课题组完成的岩石破裂声发射实验数据进行进一步的整理分析。用实验数据标定了建立的损伤模型，并用此模型模拟了实验过程的损伤演化情况。同时以实验中的轴向应变、损伤做为响应量进行了加卸载响应比分析，且与张晖辉等完成的用Benioff应变做响应量的计算结果和实际地震震例的加卸载响应比演化曲线进行比较，发现在岩石破裂或者地震发生之前加卸载响应比曲线都会依次经历平稳、出现异常、升高到峰值、回落，然后灾变发生的过程。　　 ⑶用链网模型模拟了地震条件下非均匀脆性介质(岩石)的损伤演化—破裂过程。采用线性强化本构，在试件侧向施加侧压，轴向采用线性增加(模拟构造应力)叠加正弦扰动(模拟潮汐应力)的位移载荷，来模拟介质损伤演化到破裂的过程。同时还研究了非均匀性、样本个性、侧压等对试样破裂方式的影响。进一步考察了压缩过程加卸载响应比的演化情况，发现在破裂发生之前加卸载响应比出现了明显的峰值、回落的现象。　　 ⑷在地震预测方面，2004-2007年间，用加卸载响应比方法进行地震预测的精度得到了较大的提高。中国大陆地区发生在资料达标区域的5.0级以上地震有95％落在加卸载响应比的预测区域。汶川地震发生后，将余震区域分成东北、西南两段，分别对余震序列进行加卸载响应比分析。发现两段的加卸载响应比均明显小于1.0，由此判断：汶川地震属于主余震型。进一步，对余震序列进行实时跟踪分析，并对强余震作出了预测，且成功预测了强余震。这是一次加卸载响应比方法成功应用在短临预测的尝试。另外，还对伊朗地区、美国西部地区进行了加卸载响应比时空扫描分析，并对其地震活动性进行了预测，取得了良好的预测效果。　　 ⑸运用加卸载响应比方法对意大利那不勒斯大学完成的一个二层楼房的加卸载实验数据进行分析。加卸载响应比演化的时间序列在临近结构破坏之前出现了明显异常、升高及回落。这部分工作可能为加卸载响应比方法应用于大型结构健康评估和工程灾变分析提供有益的参考及借鉴。