Numerical simulation of multiple-crack growth under compressive loads

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。