广泛分布于我国南方地区的红黏土极易开裂,其引起的土体强度衰减是导致工程灾害的主要原因之一。然而,针对土体开裂的试验装置与红黏土三点弯曲开裂特征及规律的研究仍较为缺乏。本文设计了适用于红黏土三点弯曲开裂的试验装置,基于断裂力学理论,采用试验和数值模拟相结合的方法,研究了考虑结构损伤的红黏土开裂特征及规律。主要研究内容和研究成果如下:（1）针对目前土体开裂试验方法仍没有统一规范和标准等问题,设计了室内土体三点弯曲开裂试验装置及配套的制样装置。结果表明,该试验装置可实现数据的自动采集,可展开不同断裂形式的开裂试验,并具有较好尺寸适应性。（2）基于数字图像处理技术,分析三点弯曲下红黏土裂缝演化规律及影响因素。研究表明:红黏土三点弯曲开裂过程分三个阶段:（1）裂缝孕育期;（2）裂缝萌生、扩展期;（3）裂缝稳定期。红黏土三点弯曲开裂过程中,裂缝面积和预制裂缝尖端位移与时间呈线性关系,裂缝长度与时间为对数关系。裂缝最终路径受掺砾量影响最显著,饱和度和压实度较小,可忽略不计。（3）基于土体三点弯曲开裂试验装置,开展了红黏土三点弯曲开裂试验,研究了红黏土抗裂性能及其影响因素。研究表明:红黏土开裂过程中,荷载与位移曲线为“软化型”关系。压实度和掺砾量越大,临界荷载越大,临界荷载随饱和度的增加先增大后减小,随着干湿循环次数增多而减小;红黏土断裂韧度与饱和度呈抛物线关系,与干密度增加呈线性关系（正相关）,与掺砾量呈曲线关系。干湿循环作用后的红黏土胶结物质被破坏,颗粒间胶结力减小,团粒体被打散,裂缝萌生,完整性破坏,临界荷载减小,抗裂性能降低。（4）基于内聚力模型有限元法,进行了红黏土三点弯曲开裂模拟,探讨了基于内聚力模型的红黏土断裂模型可靠性,运用该模型进行虚拟断裂试验,研究了考虑结构损伤的红黏土开裂特征及规律。研究表明:模拟与试验结果较吻合,该模型可靠性较高;模拟结果可观察到红黏土开裂前损伤积累;预制裂缝尖端越尖锐,预制裂缝深度越大,断裂参数越小,则其相应的抗裂性能越差,加载速率影响可忽略不计。二维和三维模拟结果对比说明,三维断裂模型可以预测更加真实的红黏土开裂路径,同时所需消耗的能量也相对较大。综上,本文开展的红黏土开裂特征及规律研究,对红黏土工程防治开裂破坏问题提供了重要的理论依据。