随着我国基础建设的大力发展,岩石工程所面临的工程挑战也愈发严峻,从建设之初到长期运营过程中,岩体不断承受各种形式的荷载作用,给工程带来潜在的安全隐患。因此,研究岩石在不同荷载作用下的力学特征和变形特性对避免工程事故具有重要的现实意义。理论和试验作为研究岩石变形破坏规律的重要手段,既能很好地模拟岩石实际受力状态,也能总结不同受力状态下岩石的物理力学特性。本文以红砂岩为试验对象,开展了室内单/三轴压缩试验、蠕变试验和循环加卸载试验,分析了红砂岩在不同荷载情况下的应力-应变曲线、变形破坏特征、损伤演化规律、本构关系和参数物理意义。本文的主要研究工作和结论如下:（1）通过单/三轴压缩试验结果得知砂岩宏观模量随变形的变化而变化,基于此,建立砂岩损伤本构模型,该模型具有参数少且参数物理意义清晰等优点。由损伤本构模型可量化岩石的初始损伤,并通过初始损伤可逆向计算得到岩石的原位模量,为测定岩石原位模量提供了新思路。（2）由于砂岩具备明显的颗粒胶结结构且其内部含有大量的颗粒,满足统计特征。本文采用Maxwell统计分布模型建立的砂岩本构关系不仅能够很好地反映应力-应变曲线的各个阶段,而且模型参数也具有明确的物理意义。（3）通过展开蠕变试验和循环加卸载试验,得到了变形随时间演化的规律,从而验证了砂岩统一蠕变模型的适用性。（4）在动静荷载作用下砂岩统一蠕变模型的基础上,对蠕变模型参数展开了研究。研究结果表明,在恒定荷载作用下,初始流化参数随着荷载的增大而增大,说明系统流化变形能力增强,系统整体稳定性变差;荷载不变时,随着围压增大,初始流化参数减小,系统流化变形能力减弱,系统整体稳定性变好。在循环荷载作用下,初始流化参数随应力幅值和加载频率的增大而增大,表明系统初始应变率也随之增大,即初始变形能力越强。（5）在循环加卸载作用下,基于统一蠕变模型可得到衍生参数:老化参数、恢复参数。老化参数和恢复参数分别反映了系统老化和恢复能力的强弱,并以老化参数与恢复参数之比来反映试样的最终状态。应力幅值不变加载频率增大时,老化参数比恢复参数表现出先增大后减小的趋势,表明岩石系统疲劳程度随频率的增大先增大后减小;加载频率不变应力幅值增大时,老化参数比恢复参数先增大后趋于稳定,说明岩石系统疲劳程度随振幅的增大先增大后趋于平缓。