岩石是一种天然材料，在采矿工程等领域内得到广泛的应用，其破坏问题一直是工程中研究的重点。岩石的热破裂是岩石破裂的一个重要组成部分，它伴随着深部采矿，核废料的存储、石油开采、地热资源的开发利用等的研究而发展起来。在核废料的存储中，由于核废料裂变而使围岩温度显著升高，导致岩石的热破裂，地下水的渗入会进一步加剧围岩破坏、甚至导致核素迁移，造成地下水污染；在石油开采中，利用岩石的热破裂，增加岩石的渗透性，有利于提高石油产量和质量；在地热的开发利用中，从300℃以上的地下高温岩体中提取地热，注入的水将使地下岩体温度降低而导致热破裂。由此以来，研究岩石的热破裂对实际工程意义重大。 目前，有关岩石热破裂的研究大部分以现场观测、有限的物理实验和经典力学方法为手段。由于岩石结构的复杂性和多变性，有限的实验不能解决普遍的岩石热破裂问题。岩石的非线性、非均匀性、非连续性以及结构的复杂多变性，导致现有的解析方法难以得到应用。虽然一些研究裂纹扩展的方法(如断裂力学)能较好的描述已有裂纹的扩展，但是它们仍然是以材料均匀性假设为前提，而岩石的非均匀性不满足这个前提。有关岩石高温力学特性的力学模型大多是建立在岩石的宏观层次上，其研究的结果往往只能代表一定尺度下材料的平均力学响应，对更大范围内的材料特性研究未必适用，它们也难以实现岩石在外载荷及热应力作用下的裂纹萌生、扩展及其贯通的整个断裂过程。 岩石的热破裂事实上是热力耦合问题，是热和力之间相互耦合作用的结果。因此，研究岩石的热破裂，首要解决的就是热力之间的耦合问题。虽然国内外已有学者建立了相关的热力耦合问题研究的理论、方法，但并不完善。数值试验方面虽有所突破，但是目前的数值模型还不能很好的模拟岩石在热力耦合作用下的裂纹扩展、贯通的整个过程。为此，本文从岩石的细观结构入手，应用统计损伤方法、在原有RFPA(RockFailureProcessAnalysis)的基础上建立了岩石热力耦合数值模型RFPA-Thermal，并以此为基础进行了岩石热破裂过程的数值模拟研究。 岩石的非均匀性是岩石的一大特性。为了反映岩石在细观层次上的非均匀性，假定其热学和力学性质满足某一给定的统计分布。在数值模拟时，通过对组成岩石的矿物单元赋以满足统计分布的力学参数即可在数值上表征岩石的非均匀性。 运用热力耦合方程，并结合损伤理论建立了细观层次上的岩石热破裂数值模型。数值模型中充分考虑了破坏对岩石力学和热学特性的影响，在耦合精度上优于以往的数值模型。文中进行了一系列包括温度场、应力场和破坏模式的相关验证，并对模型中涉及到的有关热传导和热应力参数对模拟结果的影响进行了分析，为模型的合理性及其应用时的参数赋值提供依据。 通过对TMS(Thermalmismatchstress)作用下的岩石热破裂过程的数值模拟，揭示了TMS引起岩石热破裂的本质是构成岩石介质的非均匀性。 当数值模拟考虑岩石的破裂过程时，发现稳态热传导和非稳态热传导计算得到的破裂结果有很大区别，从而认为在进行热破坏问题的研究中，必须考虑破裂非稳态热传导过程的影响； 应用本数值模型分析了岩石在热冲击作用下的热破裂过程。模型破坏所产生的裂纹分级现象与实验结果有较好的一致性。