压应力状态下多裂纹扩展过程数值模拟

基于扩展有限元法,建立了压应力状态下多裂纹扩展过程数值模拟方法。该方法采用罚函数法考虑裂纹面的摩擦,然后对刚度矩阵和荷载列阵进行修正,通过迭代计算可以得到压应力状态下裂纹的扩展路径及应力场。单元形函数中包含有间断函数和裂尖富集化函数,因此裂纹的扩展路径与网格无关,从而避免了裂纹扩展计算过程中不断对网格重新划分。由于考虑了裂纹闭合的影响,此数值模拟方法适用于岩土工程中常见的压剪应力状态多裂纹扩展。最后,将此数值模拟结果与相似模型试验结果进行对比,分析表明与相似模型试验结果接近,验证了此数值模拟方法的可行性。