项目简介
项目名称
高水压力作用下岩体水力劈裂的扩展有限单元法模拟
项目批准号
51179063
学科分类
E090801
工程与材料科学部
_水利科学与海洋工程
_水工结构和材料及施工
_水工结构动静力性能分析与控制
资助类型
工程与材料科学
负责人
余天堂
依托单位
河海大学
批准年份
2011
起止时间
201201-201512
批准金额
60.00万元
摘要
扩展有限单元法是一种不需要网格重构可以处理任意不连续问题的新型数值方法。通过岩体水力劈裂的扩展有限单元法数值模拟和模型试验，揭示岩体水力劈裂机理。主要研究内容是：1、针对岩体水力劈裂问题，建立多裂纹扩展的扩展有限单元法理论，包括位移逼近的构造、高效高精度的应力强度因子计算方法、裂纹扩展准则、提高裂纹附近求解精度的方法等；2、基于非耦合模型，采用扩展有限单元法分析水力裂纹和天然裂纹（裂隙）间的相互作用机理；3、基于边界耦合方式，建立流固耦合的岩体水力劈裂模拟的扩展有限单元法模型。数值模拟水的流动、裂纹扩展和多裂纹的相互作用。为了检验所建模型的正确性和数值模拟的可靠性，进行岩体水力劈裂模型试验。
本研究有望在岩体水力劈裂的数值分析方面取得突破性进展，对岩体稳定性研究和岩体破坏的预测预报具有理论指导和实际工程意义。本项目研究成果也可以用于研究土体和混凝土水力劈裂问题。
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