冻融岩石抗拉强度是寒区岩土工程结构稳定性评价的关键力学指标。本文以砂岩为研究对象,开展冻融循环作用下砂岩抗拉性能劣化机理研究,对于寒区岩土工程稳定性评判具有理论意义和实践意义。完成了两种粒径砂岩不同冻融循环次数巴西劈裂声发射实时试验。随着冻融循环次数的增加,两种粒径砂岩抗拉强度均减小;细粒砂岩破坏模式为中央劈裂,粗粒砂岩为非中央劈裂;冻融循环作用下砂岩巴西劈裂损伤具有连续演进的特征,关键时刻损伤发育速度有突变。冻融循环为5次时损伤速度增大,声发射能量与事件频率出现突增。随冻融循环次数增加,砂岩破坏呈现由脆性破坏向延性破坏转变的趋势。高能声发射事件多发于损伤快速扩展期,可作为损伤传导和加剧的重要参照。振铃计数和累计能量同步大幅度激增至更高数量级是冻融砂岩破坏失稳时间域的前兆信息。随冻融循环次数增加,b值先降低后增大,可反映出砂岩破坏模式,由内部大裂隙破坏转变为持续小裂隙破坏。完成了两种粒径砂岩在不同冻融循环次数下的细观损伤观测试验,实现了冻融岩石CT图像的伪彩色增强技术,伪彩色增强技术提高了 CT图像的视觉分辨率。伪彩色增强图像中的细观结构和损伤信息,表明冻融循环作用下砂岩损伤扩展始于初始损伤。在裂缝形成和扩展阶段之后,冻融损伤逐渐增大,岩石的有效承载面积不断减小。完成了两种粒径砂岩在不同冻融循环次数和不同加载速率下及三种粒径砂岩在0次冻融循环下的巴西劈裂破坏过程数值模拟。随着冻融循环次数的增加,抗拉强度呈现下降趋势;随着粒径的增加,抗拉强度呈现下降趋势;随着加载速率的增加,抗拉强度呈现增大趋势。细粒砂岩经历20次冻融循环后,加载速率效应不再明显,随加载速率增加抗拉强度变化很小。声发射事件初始位置与岩石裂纹扩展的初始位置相同,岩石声发射事件开始出现时,并没有明显的裂隙产生,裂纹扩展方向与声发射扩展方向相同,并且基本在同一路径上。