为了研究攀枝花露天矿区高边坡的稳定性和组成高边坡的辉长岩的力学特性。本文利用成都理工大学国家重点实验的MIS815刚性伺服机,对取自攀枝花矿区的辉长岩进行了不同应力水平条件下的力学特性试验,旨在系统地研究辉长岩的力学特性,为该露天矿区高边坡的稳定性以及辉长岩力学特性的研究提供理论依据和力学参数。由于该矿区的高边坡要受到采矿时爆破作业的影响,为了更真实的模拟辉长岩的受力条件,论文不仅进行了单向受力条件下的单轴压缩应力应变全过程试验和三向受力条件下的常规三轴试验,还重点进行了三轴循环荷载作用下的振动试验。利用上述三种试验的试验结果,研究了辉长岩在不同的荷载作用下的变形和强度特性,得到了反映其变形及强度特性的力学参数;分析了辉长岩在三种荷载作用下破坏后的宏观破坏形态以及破坏机制;利用三轴循环荷载作用下的振动试验结果,建立了辉长岩基于内变量理论的本构模型,并进行了验证。本论文的主要研究结果如下:(1)通过对辉长岩进行单轴压缩试验,得到了辉长岩的应力应变全过程曲线。分析25个样品的试验结果,根据其应力—应变全过程曲线的形态,可以将峰后应力-应变曲线可划分为三种类型:Ⅰ型(多级应力跌落型)、Ⅱ型(应力跌落回升型)、Ⅲ型(应力快速跌落型)。峰后应力呈迅速跌落型,反映了辉长岩破坏是一种脆性破坏。三种曲线的相似性和重演性较高,可将辉长岩的应力-应变全过程曲线划分为4个阶段。根据3倍标准差方法,得到单轴压缩下辉长岩的弹性模量与泊松比标准值为12.62GPa和0.16,单轴抗压强度为55.29MPa。(2)通过对辉长岩进行常规三轴试验,得到了辉长岩的不同围压下的应力差-轴向应变曲线。低围压时,岩样的破坏前的应力差-轴向应变曲线呈上凹型,下缓上陡。分析40个试样进行试验强度结果,围压1-4MPa下的抗剪强度参数可取平均内摩擦角56.29°,内聚力9.628 MPa,围压2-8MPa下的抗剪强度参数可取平均内摩擦角49.462°,内聚力9.372MPa。(3)通过对27个辉长岩试样进行的三轴循环荷载试验,得到如下结果:(1)相同围压下,随着循环次数增加,辉长岩的动弹性模量逐渐增大;相同荷载循环次数下随着围压的增加,辉长岩的动弹性模量随之减小;随着辉长岩残余轴向应变增大,其动弹性模量减小。(2)相同的荷载幅值和围压条件下,岩石阻尼比随着循环次数的增多先迅速减小而后减小速率减缓最后趋于稳定;相同的循环周次条件下,随着围压增加辉长岩的阻尼比增大;相同围压下,其平均阻尼比随荷载幅值增加呈减小趋势;相同荷载幅值下,平均阻尼比随围压的增大而增大。(4)研究了不同加载路径下岩石的破坏特征,结果表明单轴压缩下其破坏以拉张和张剪破坏为主;常规三轴压缩和三轴循环压缩下其破坏多以剪切破坏为主;并利用扫描电镜(SEM)对三种应力条件下试样的破坏面形态进行分析,结果与试验的宏观分析结果相吻合。(5)论文给出了辉长岩经验统计本构模型和基于内变量理论的疲劳本构力学模型,理论模型拟合值和实测值吻合性较好,提出的模型可以较好地反映辉长岩在循环荷载作用下岩石的疲劳力学特性。