页岩在动态荷载作用下的本构关系作为页岩储层改造的基础,对页岩气开采以及增产具有重要意义。本文针对影响页岩动态本构关系的主要因素,通过实验研究、理论建模和数值模拟的方法,基于统计损伤理论,建立了页岩动态统计损伤本构模型。通过对页岩进行霍普金森冲击实验(Split Hopkinson Pressure Test),对页岩在动态荷载作用下的力学性质进行了分析。最后,将所得到的动态损伤本构关系应用于有限元软件中,研究了页岩在注水压裂过程中裂缝断裂扩展的规律,完成页岩本构模型在水力压裂应用中的初步探索。研究成果对于储层改造、提高页岩气产量等具有一定的理论指导意义和应用价值。论文包括以下几个部分：一、通过对页岩试件进行SHPB冲击实验,得出不同应变率条件下的应力-应变曲线(即本构曲线),并且对于页岩的力学特性进行了分析；二、根据实验结果,基于统计损伤理论,建立了页岩冲击荷载作用下的本构模型,考虑主要模型参数的影响,对建立的模型进行修正,通过将理论结果与实验结果对比,验证了模型的正确性和合理性；三、基于流固耦合理论,建立了页岩储层水压裂缝扩展的数学模型并揭示了注水过程中裂缝断裂扩展的力学机理四、将测得的页岩力学参数以及所建立的动态本构模型应用于有限元软件中,对页岩储层水压裂缝扩展的规律进行初步探索,并且针对模型中的参数设置了平行试验来对其敏感性进行了研究。