本专著通过实验和理论方法全面深入地探究了张开岩石节理的力学特性。在室内实验的基础上，提出了一种新型岩石节理本构模型，此模型考虑了张开度对法向刚度和剪切刚度的弱化效应。其中，岩石节理的法向变形由对数非线性关系表示，该关系式量化了由于节理张开引起的法向刚度弱化。基于经典磨损理论，提出了岩石节理双阶粗糙度剪胀劣化本构关系。该剪切本构模型充分考虑了双阶粗糙结构大起伏和小凸起的几何特征和法向应力对剪胀劣化的影响。通过离散元程序UDEC-Voronoi数值模拟方法进一步量化了这些参数对剪胀劣化的影响程度。规则三角形和不规则JRC表面形状节理的实验曲线与分析预测一致。另通过假设天然节理轮廓呈现自仿射分形特征来研究岩石节理粗糙度的尺寸效应。提出的比例定律表明，随着节理尺寸的增加，节理面的大起伏和小凸起的坡度变得平缓。通过对400 mm长的岩石节理的表面形貌分析验证了比例定律的准确性。
