红砂岩在湿度因素的影响下,其物理力学性质发生显著劣化,常引发各种工程灾害工程。本文以红砂岩为研究对象,对其在干湿循环作用下的累积损伤特性展开研究,其研究成果对红砂岩地区的岩体工程长期稳定性评价和地质灾害防治具有重要的理论价值和实际意义。本文的主要研究内容与结论如下:(1)研究了红砂岩的基本物理特性。开展了基本物理试验和SEM、EDS、XRD试验,得到红砂岩的基本物理参数指标、元素含量及矿物成分。其中红砂岩主要元素含有O、Mg、Al、Si、K、Ca、Fe和矿物成分主要有:石英、方解石、长石、云母、高岭石、绿泥石、伊利石、绿脱石、蒙脱石等;并对红砂岩吸水率试验计算分析得知:红砂岩吸水率随循环次数的增加而增大,但对红砂岩吸水率的增量改变是减弱的。(2)研究了干湿循环次数下红砂岩的强度特性。开展了单轴压缩试验、劈裂试验、三轴压缩试验,单轴压缩试验得到不同干湿循环次数下红砂岩应力应变的曲线关系,对单轴压缩试验变形特性、强度特性、破坏特性进行了分析,得到峰值应变随干湿循环幅度的增加呈现增大的趋势,但其变化的规律并不明显;可知随着干湿循环次数的增加,红砂岩有从脆性到塑性过渡的发展趋势。劈裂试验得到抗拉强度与干湿循环次数有呈指数型的关系。三轴压缩试验得到当岩石处于同一干湿循环状态下时,红砂岩试样随围压的增大峰值强度增加,而且对应的应变也有增加的趋势;当岩石处于同一围压状态下时,红砂岩试样随干湿循环次数的增大峰值强度减少;围压越高,峰值应力增加的幅度越小;通过对红砂岩破坏形式的分析可知:随着干湿循环次数的增加,红砂岩有从脆性到塑性过渡的发展趋势,与单轴抗压试验结果一致。(3)研究了干湿循环作用下红砂岩力学参数劣化损伤特性分析。并引入总劣化度、阶段劣化度、阶段内平均劣化度等参数对力学参数随循环次数的变化进行分析,并就循环次数与红砂岩力学参数拟合成对数函数,进行了归一化处理,得到劣化损伤从大到小的依次顺序为:抗拉强度>单轴抗压强度>弹性模量>内摩擦角>粘聚力;引入损伤系数,可知其从大到小的依次顺序为:抗拉强度>单轴抗压强度>弹性模量>内摩擦角>粘聚力;运用Weibull统计分布概率密度函数,计算损伤变量,建立损伤本构模型,并基于本文单轴抗压试验的结果对其进行验证分析,结果表明计算出来的理论曲线基本可以拟合试件试验应力应变过程曲线。