为系统揭示循环热扰动下围岩结构的多尺度响应机制,以山西某矿区致密砂岩为研究对象,构建了涵盖宏观物性演化、力学特性、微结构损伤与细观裂纹模拟的综合研究体系.试验结果表明,自然状态下砂岩的峰值强度为85.00 MPa,经8次0℃冷却循环后降至40.50MPa,降幅达52.35％;不同温度下,砂岩强度随循环次数均呈负指数型衰减规律.弹性模量在首次循环时即发生显著劣化,0℃条件下弹性模量降幅高达38.8％;经8次循环后,不同温度下弹性模量的整体降幅为39.3％~61.1％,破坏模式表现为“裂纹汇聚局部滑移结构松脱”的复合特征.扫描电镜结果揭示了热循环诱导的“粒间键断微裂扩展骨架解体”演化过程,基于离散元的细观模拟进一步捕捉了裂纹的起裂时序与拉剪分型特征,量化展现了结构损伤从边界向核心发展的演化路径.研究结果阐明了宏细观多尺度下温度循环诱发的岩石破坏过程,为矿井地热开发条件下的岩体稳定性预测与多场耦合模拟提供了理论依据.