温度场作用下的岩石热破裂问题作为岩石力学的一部分，随着地下矿物深部开采、核废料的存储、石油开采、地热资源开发等方面发展日益显示其重要的作用。岩石是由多种矿物颗粒、空隙等组成的一种非均匀性材料，在受热作用的情况下，这些颗粒在热学上表现出热应力的不匹配性，使岩石内部结构发生相应的变化，当这些变化超过岩石自身的强度极限时，其内部就会产生微裂纹，进而引起岩石的物性参数(如孔隙度、渗透率等)的变化，这一特性涉及到核废料的泄漏、石油开采量的提升、地热开发的机理等方面，说明研究岩石的热破裂具有重要的现实意义。 随着地下矿物开采深度的加大，地下巷道中通风的作用使围岩处于一个变化的温度场中，随着风流速度和季节性温度的变化，导致巷道围岩在某一深度内产生周期性的热应力，这势必对围岩的稳定性造成一定的影响。因此，开展岩石破裂的热一力耦合问题研究对深部开采巷道围岩稳定性影响及巷道支护具有重要的意义。 目前，岩石热破裂研究大部分以现场测试、物理实验和利用经典力学等理论建立简单热力耦合模型研究某一特性问题，很难找到解决普遍的岩石热破裂问题的方法。由于岩石的非线性、非均匀性、非连续性以及结构的复杂多变性，导致利用当前经典理论方法建立的岩石破裂热—力耦合模型的解析理论时显得非常困难。这是解析理论和物理实验中普遍存在的问题。随着计算机技术高速发展、计算力学有效算法的提出，数值计算方法逐渐显示出求解和处理复杂力学以及力学耦合问题的强大能力。本文就是从岩石的细观结构层次出发，应用统计损伤力学和热弹性理论，开发的RFPA热—力(TM model)耦合模型对热—力耦合作用下岩石热破裂过程进行数值模拟研究。 1．应用RFPA热—力耦合模型对岩石热破裂的部分影响因素进行数值模拟分析，分别考虑岩石外在的一些因素(传导方式，加热速度)和岩石本身的结构(颗粒粒径大小，孔隙度)对岩石热破裂的影响，分析分别在稳态热传导和非稳态热传导、加热速度不同、颗粒粒经大小不同以及孔隙度不同的条件下对岩石破坏的程度和阀值温度的影响，得到一些大体趋势性的规律，为岩石热破裂的基础性实验研究提供参考。 2．运用热—力耦合数值模型对深部巷道在温度作用下稳定性进行模拟分析。首先，从理论上和数值方法对深部圆形巷道理想假设下，计算在围压和温度共同作用下的应力分布进行了求解验证。然后将圆形巷道围岩进行非均匀性假设，考虑了带初始围压和温度共同作用下圆形巷道的破坏模式。进而，对深部隧洞在温度变化时围岩应力变化情况分析，得到隧洞应力集中区在温度长期循环变化作用的情况下容易疲劳破坏。最后，研究在热力耦合作用下深部两相邻竖直井之间的间柱稳定性，利用热力耦合模型分析两间柱岩体在高温作用下的变形、破坏，该模拟很好的定位了破坏点的位置，并得到间柱岩石的剥离破坏与现场实验监测结果表现出了较好的一致性。通过该数值模拟研究证明了该数值模型的合理性和有效性，更为从细观层次上进行岩石热—力耦合作用下的损伤、破坏机制分析，进而解释宏观工程岩体热—力耦合作用下的破坏、失稳行为提供了一种新的方法。