乾陵是女皇武则天和唐高宗李治的合葬陵,距今已有1300余年历史,是我国第一批重点文物保护单位。乾陵的石质文物众多,是研究唐朝历史文化的宝贵资料。由于长期的自然因素和人为因素影响,石刻风化非常严重,其中热应力是影响乾陵石刻风化的主要因素之一。本文以乾陵石刻的保护为背景,以无字碑为研究对象,研究热应力对乾陵石刻风化作用的影响规律,研究结果可为乾陵石刻保护工作提供科学有效的依据。本文的主要研究成果如下:(1)进行了室内试块点光源照射试验,监测了石灰岩试块在升温和降温过程中不同观测点的温度,研究了石灰岩试块的升温规律和降温规律;用COMSOLMultiphysics软件对整个试验过程进行建模分析,通过监测结果与数值模拟结果对比,验证了模拟结果的准确性。(2)根据岩石力学和传热学等基本理论建立了自然条件下无字碑日照温度场分析模型,对无字碑在夏季和冬季两个极端季节各一天的温度场进行了分析,得到了无字碑各碑面最高温度和最低温度的数值以及它们出现的时刻,分析了 2天中无字碑温度场的分布规律以及无字碑表面和内部温度在该天24小时中的变化规律。(3)在无字碑温度场的基础上进行了热-结构的藕合计算,得到了夏季和冬季各一个月的热应力场,分析了夏季和冬季各一天中无字碑热应力的分布和变化规律,得到了无字碑在一昼夜中拉应力和压应力的峰值和对应的时刻,确定出了拉应力和压应力各自的分布厚度及交界处的位置。(4)介绍了疲劳损伤的基本理论以及疲劳损伤模型,分析了无字碑热应力周期循环规律及热应力对乾陵石刻风化作用的影响机理,探讨了影响乾陵石刻疲劳寿命的主要因素,根据上述研究结果结合乾陵实际情况,给乾陵石刻的保护修复工作提出了建议。