低频次声波信号有能量衰减小、穿透性强等特点，在岩石破裂的非接触监测上具有显著优势。为探究岩石破坏过程次声波信号特征与加载速率的关系，开展了4种加载速率下大理岩单轴压缩次声波监测试验。对采集的次声波信号进行去噪，通过快速傅里叶变换和小波包变换提取了次声波主频和能量参数，研究了大理岩破裂过程次声波主频和能量特征，着重分析了加载速率对大理岩次声波主频和能量的影响，并基于次声波最大能量提出大理岩失稳破坏前兆预警判据。研究结果表明：不同加载速率下大理岩次声波主频均呈条带状演化，主要分布在1、2、3、4、5、6Hz共6条频带上。随加载速率的增大，主频条带由密集变稀疏，6Hz主频条带会逐渐消失。2Hz和4Hz主频受加载速率效应的影响最显著，随加载速率的增大，2Hz主频占比减小，而4Hz主频占比增加，占主导地位的优势次声波主频由2Hz转变为4Hz。不同加载速率下大理岩次声波在塑性阶段均出现明显的激增现象，出现最大能量，随加载速率的增大，次声波信号最大能量和累计能量越来越小。次声波最大能量出现后进入平静期可作为大理岩失稳破坏的前兆特征，加载速率越大，次声波最大能量的位置越接近峰值应力，平静期持续时间越短。提出了基于次声波能量比的大理岩失稳破坏前兆判据，随加载速率的增大，前兆判据的临界值逐渐减小。

1 试验设计
1.1 试样参数
1.2 试验设备及方法
2 试验数据处理
2.1 环境噪声分析与处理
2.1.1 环境噪声采集
2.1.2 环境噪声去噪处理
2.2 次声信号分析与处理
2.2.1 次声波主频提取方法
2.2.2 次声波能量提取方法
3 试验结果分析
3.1 宏观破坏形态分析
3.2 不同加载速率下次声波主频特征
3.3 不同加载速率下次声波能量特征
3.4 基于次声能量的前兆特征及判据
3.4.1 前兆特征
3.4.2 前兆判据
4 结论