在地热开采过程中,由于冷水的注入和水蒸气的排除,干热岩体经历了多次加热-冷却循环。加热-冷却循环引起干热岩孔隙和微裂隙结构的变化,进而引起干热岩内部结构的损伤和力学性能的变化。本文综合运用室内试验和理论分析的研究方法系统地研究了加热-冷却循环花岗岩的力学性能、声发射响应特征、超声波响应特征、损伤演化方程及微观结构演化规律。通过研究获得的主要成果如下:(1)通过单轴压缩试验和声发射监测试验研究了温度和循环次数对加热-冷却循环花岗岩应力应变行为、扩容特性参量、声发射响应特征及单轴抗压强度的影响规律,建立了温度和循环次数与加热-冷却循环花岗岩单轴抗压强度关系,提出了温度和循环次数对加热-冷却循环花岗岩单轴抗压强度耦合影响的模型;应用加热-冷却循环花后岗岩单轴抗压强度和残余应力的比值,得到脆性指标,揭示了加热-冷却循环后花岗岩的脆延转化机制。(2)利用岩石损伤力学、连续介质力学和热力学理论,采用唯象损伤力学的研究方法,分析了温度和循环次数对弹性模量的影响规律,获得了加热-冷却循环后花岗岩的弹性模量与损伤变量的关系,构建了加热-冷却循环后花岗岩损伤演化本构方程。(3)借助超声波探测仪研究了加热-冷却循环后花岗岩的超声波响应特征,分析了温度和循环次数对加热-冷却循环后花岗岩超声波脉冲速度的影响规律,建立了加热-冷却循环花岗岩单轴抗压强度与超声波脉冲速度的关系,提出了应用超声波脉冲速度预测加热-冷却循环后花岗岩单轴抗压强度的模型。(4)应用扫描电子显微镜技术研究了加热-冷却循环后花岗岩的微观结构演变规律;采用X射线衍射仪测试花岗岩矿物成分,研究了花岗岩矿物成分变化及衍射特征演化规律,得到了加热-冷却循环后花岗岩中石英最大衍射强度和衍射角随温度和循环次数的变化规律;共同揭示加热-冷却循环后花岗岩力学性能劣化的机制。本论文有图36幅,表24个,参考文献114篇。