岩体水力劈裂的扩展有限单元法研究

前言第1章 绪论1.1 研究背景及意义1.2 水力劈裂的研究进展1.2.1 水力劈裂的实验研究1.2.2 水力劈裂的理论研究1.2.3 水力劈裂的数值模拟研究1.3 扩展有限单元法的研究进展1.3.1 裂纹面接触条件的施加1.3.2 裂纹附近精度的提高1.3.3 多裂纹分析1.4 本书的主要研究成果第2章 摩擦接触问题的扩展有限单元法2.1 引言2.2 摩擦接触问题的描述2.2.1 控制方程2.2.2 小变形下的接触问题2.2.3 增广型Lagrange乘子法求解接触问题2.3 扩展有限单元法的基本原理2.3.1 单位分解法2.3.2 水平集法2.3.3 位移模式2.3.4 支配方程2.3.5 加强函数的偏导数计算2.4 积分方案2.5 应力强度因子的计算2.6 数值算例2.6.1 含中心水平裂纹的无限大板2.6.2 含水平贯穿裂纹的板2.6.3 含倾斜的贯穿裂纹板2.7 本章小结第3章 多裂纹扩展的扩展有限单元法3.1 引言3.2 多裂纹问题的描述3.2.1 控制方程3.2.2 多裂纹体的扩展有限单元法3.2.3 支配方程3.3 积分方案3.4 多裂纹的扩展准则3.4.1 应力强度因子的计算3.4.2 扩展准则3.4.3 裂纹汇合准则3.5 数值算例3.5.1 有限大板中的交叉裂纹3.5.2 裂纹扩展中的交叉问题3.5.3 压力作用下的双裂纹扩展3.5.4 受压裂纹扩展3.6 本章小结第4章 非耦合模型的水力劈裂分析4.1 引言4.2 水力劈裂控制方程4.3 扩展有限单元法的位移逼近4.4 支配方程4.5 裂纹扩展准则4.5.1 应力强度因子的计算4.5.2 断裂准则4.6 扩展有限单元法实施流程4.7 数值验证4.7.1 边裂纹板4.7.2 无限大板中的水力裂纹4.8 数值算例4.8.1 水力裂纹对自然裂纹的影响4.8.2 自然裂纹对水力裂纹扩展路径的影响4.9 本章小结第5章 耦合模型的水力劈裂分析5.1 引言5.2 水力劈裂的耦合方程5.2.1 控制方程5.2.2 流动方程5.3 位移场的扩展有限单元法逼近5.4 流体流动和岩体变形的耦合方程的求解5.5 裂纹扩展准则5.5.1 应力强度因子的计算5.5.2 断裂准则5.6 水力劈裂数值模拟流程5.7 数值验证5.8 数值算例5.8.1 单裂纹的水力劈裂5.8.2 含有水力裂纹和自然裂纹的岩体5.8.3 中心倾斜水力裂纹的扩展5.9 本章小结第6章 岩体水力劈裂的实例研究6.1 引言6.2 蟠龙抽水蓄能电站地下隧洞水力劈裂分析6.2.1 隧洞稳定性分析6.2.2 隧洞的水力劈裂分析6.3 本章小结参考文献