岩体中的节理由于形貌特征多样、贯通程度不一、产状要素复杂,一直以来就是困扰采矿等岩体工程安全施工的难题。由整体到局部,从宏观到微观,采用多重方法手段,从复杂的节理网络分离提取单一节理和少量节理组合进行相关岩体力学及破裂特性的针对性和系统性研究,构成了复杂节理岩体失稳破坏研究的基础和必要环节,对揭示复杂节理岩体破裂机理具有重要的理论和现实意义。采用室内试验、理论分析和数值模拟相结合的方法,通过3D打印技术制作粗糙单一节理、粗糙非连续节理、粗糙交叉节理以及起伏节理4种不规则节理模型,采用水泥砂浆浇筑成含相关节理的标准尺寸类岩石试样,通过单轴压缩试验、数字图像相关技术（DIC）、CT扫描技术、YADE离散元数值模拟、统计学、断裂力学、损伤力学及分形几何方法对含不规则节理类岩石试样的强度变形特性、破裂演化机理进行了深入研究,主要研究内容和创新性结论如下:（1）提出了基于岩体表面全场损伤及全场应力云图的岩体破裂模式和稳定性分析方法采用DIC技术和损伤力学方法,将DIC应变场与损伤演化本构方程相结合,探究了荷载条件下岩体表面损伤场和应力场的表征方法,实现了粗糙非连续节理岩体表面损伤场和应力场的可视化。通过岩体表面损伤场的局部损伤值能够直观判断该区域的损伤程度,为岩体破裂与否提供了定量化判别标准;通过岩体表面的应力场可以有效识别应力集中区,获取岩体表面应力的发展趋势,为岩体支护级别的确定、支护方式和支护参数的选取以及岩体失稳破坏的精准预警提供参考依据。（2）提出基于DIC技术的节理尖端应力强度因子（Stress intensify factor,SIF）求解方法,为破裂类型辨别提供了定量化判断依据。基于DIC技术和断裂力学原理,采用室内试验与理论分析相结合的方法,将粗糙交叉节理尖端的DIC位移场带入Williams多项式,研究了节理尖端Ⅰ型和Ⅱ型SIF（KⅠ和KⅡ）的求解方法,通过参考节理尖端裂隙的分布形式、比较KⅠ和KⅡ大小,探究了裂隙的张拉和剪切起裂类型,为破裂类型的判别提供了量化指标,从定量角度揭示粗糙交叉节理岩体的破裂演化机理。（3）基于YADE离散元建立了粗糙非连续节理岩体和粗糙交叉节理岩体数值模型,获得了 6种粗糙非连续节理贯通类型,8种细观破裂机理,以及引起粗糙非连续节理岩体和粗糙交叉节理岩体最终失效的细观破裂演化机理。基于室内试验应力-应变特性以及破裂模式,采用YADE离散元数值模拟方法,建立了粗糙非连续节理岩体和粗糙交叉节理岩体数值模型,探究了单轴压缩条件下节理倾角、岩桥倾角和节理粗糙度对粗糙非连续节理岩体强度变形特性以及破裂演化特性的影响,并对粗糙交叉节理岩体的室内试验结果进行了离散元模拟验证。获得了6种粗糙非连续节理贯通类型,通过裂隙位置颗粒的速度和位移分析,获得了8种细观破裂机理,揭示了引起岩体破裂的主裂隙从节理近端向远端的宏观演化对应斜拉（OT）破裂向拉剪（ST）破裂的细观演化,研究结果为工程中相关节理岩体破裂问题的解决提供了参考。（4）基于DIC技术,建立了一套以SIF为媒介的节理岩体损伤本构模型,损伤本构特性的求解与实际数据联系紧密,具有更高的可信度。基于DIC技术和断裂力学方法对起伏节理尖端的SIF进行了求解分析,以SIF为桥梁,采用损伤力学方法,以压剪作用下节理初始损伤方程中SIF与试样所受应力成正比、荷载次生损伤满足Weibull分布模型为理论依据,通过DIC应变场确定荷载条件下节理岩体的损伤演化方程,最后根据Lemaitre应变等价原理建立包含节理倾角α和荷载应变ε的两参数损伤本构模型。从实际出发,理论和试验相结合探究节理岩体损伤本构特性,为揭示岩体的损伤破裂演化过程提供了可信度更高的新思路。