工程实际中的岩石经常会受到如地震、岩爆和爆破振动等动力荷载的扰动,这些动力扰动的速率复杂多变,会对岩石的力学特性及损伤破裂过程产生不同的影响。已有理论及试验研究表明,不同强度等级的岩石受这些加载速率变化的扰动作用下,其单轴抗压强度及损伤破裂过程会呈现不尽相同的变化规律。因此,探讨室内试验条件下各类岩石在不同加载速率时的单轴抗压强度变化规律及损伤破裂特征,不仅能为工程建设中不同速率荷载扰动下岩石的力学强度特征变化规律研究提供理论基础,还能为岩石力学强度试验国家标准中各类岩石的标准加载速率选取起到重要指导作用。本文基于RMT-150B岩石力学试验系统和声发射信号采集系统,针对不同强度等级岩石的合适速率值的选取以及声发射特征的变化规律,开展了5级加载速率下的多强度等级岩石的单轴压缩和声发射试验研究,得到以下结论:(1)加载速率对弹性模量的影响较小,岩石单轴抗压强度越高,弹性模量相对较大。强度范围在110~200MPa间的花岗岩、石灰岩和大理岩等岩石材料存在一个加载速率极值点,分别为0.015mm/s、0.013mm/s、0.013mm/s。在速率小于该值时,强度与速率呈正相关,速率大于该值点后,二者呈负相关性。在该速率极值点,岩石的单轴抗压强度达到最大值。对于强度范围在80~100MPa的砂岩,加载速率增大,抗压强度减小,并且减小的速度随加载速率增大而增大。(2)在单轴压缩实验中,150~200MPa石灰岩的合理位移加载速率区间为0.002~0.006mm/s或0.019~0.020mm/s,所得值与平均值误差约在5%以内;130~150MPa的大理岩应当在0.002mm/s~0.005mm/s或0.019mm/s~0.020mm/s加载速率区间进行选择,误差约在2.5%以内;110~130MPa的花岗岩应采用0.003mm/s~0.008mm/s的加载速率区间,误差同样约在2.5%以内;而80~100MPa的砂岩,加载速率的合理区间在0.003~0.009mm/s和0.015~0.017mm/s范围内,误差值约2.5%。对于这四类岩石材料,0.001mm/s~0.02mm/s位移加载速率范围内,能获得最大单轴抗压强度测试值的速率点分别为0.013mm/s、0.013mm/s、0.015mm/s和0.001mm/s。(3)相同加载速率下,岩石强度越高,声发射振铃计数和能量释放偏向于低频高幅的特征;岩石强度越低,则振铃计数和能量释放频率越高,变化幅度越低。对于110~200MPa的花岗岩、石灰岩和大理岩,加载速率越大,起裂越晚,对于80~100MPa的砂岩,加载速率越大,越早起裂。(4)岩石单轴压缩过程中,振铃计数可分为具有不同特点的四个阶段,分别为基本无声发射事件活动的岩石压密段,开始起裂产生声发射活动的弹性变形段,声发射活动加剧,岩石内部破裂事件较多的损伤阶段,以及峰前平静期。