| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 目录 | 第10-14页 |
| CONTENTS | 第14-18页 |
| 图表目录 | 第18-22页 |
| 主要符号表 | 第22-24页 |
| 1 绪论 | 第24-49页 |
| 1.1 选题的背景和意义 | 第24-28页 |
| 1.2 线弹性断裂力学的基本概念 | 第28-34页 |
| 1.2.1 裂纹的变形模式 | 第29-30页 |
| 1.2.2 各向同性的裂纹尖端附近位移场与应力场 | 第30页 |
| 1.2.3 复合型裂纹模型的扩展准则 | 第30-32页 |
| 1.2.4 应力强度因子的数值求解 | 第32-34页 |
| 1.3 断裂力学在混凝土材料中的应用 | 第34-40页 |
| 1.3.1 混凝土的断裂行为 | 第34-35页 |
| 1.3.2 线弹性断裂力学的应用 | 第35页 |
| 1.3.3 非线性断裂力学的应用 | 第35-39页 |
| 1.3.4 细观力学的应用 | 第39-40页 |
| 1.4 模拟裂纹扩展的数值计算方法 | 第40-46页 |
| 1.4.1 有限元法(FEM) | 第40-42页 |
| 1.4.2 边界元法(BEM) | 第42-43页 |
| 1.4.3 无网格法(Meshless/Meshfree Method) | 第43-44页 |
| 1.4.4 扩展有限元(XFEM) | 第44-46页 |
| 1.4.5 比例边界有限元(SBFEM) | 第46页 |
| 1.5 本文主要研究思路与内容 | 第46-49页 |
| 2 比例边界有限元法及其在断裂力学和结构-地基动力相互作用问题中的应用 | 第49-71页 |
| 2.1 引言 | 第49页 |
| 2.2 SBFEM研究进展概述 | 第49-51页 |
| 2.3 SBFEM基本理论 | 第51-61页 |
| 2.3.1 SBFEM基本概念 | 第51-53页 |
| 2.3.2 比例坐标变换 | 第53-55页 |
| 2.3.3 弹性动力学控制方程 | 第55-58页 |
| 2.3.4 用加权余量法推导SBFEM位移控制方程 | 第58-60页 |
| 2.3.5 SBFEM动力刚度控制方程 | 第60-61页 |
| 2.4 无限地基加速度单位脉冲响应函数的求解 | 第61-62页 |
| 2.5 SBFEM控制方程求解 | 第62-67页 |
| 2.5.1 超单元静力刚度阵的计算 | 第63页 |
| 2.5.2 超单元静力质量阵的计算 | 第63-64页 |
| 2.5.3 基于SBFEM的应力强度因子的求解 | 第64-67页 |
| 2.6 SBFEM简单的网格重剖分技术 | 第67-70页 |
| 2.7 SBFEM基本特点概述 | 第70-71页 |
| 2.7.1 SBFEM的优势 | 第70页 |
| 2.7.2 SBFEM的不足 | 第70-71页 |
| 3 基于SBFEM任意角度复合型裂纹断裂能计算的J积分方法研究 | 第71-86页 |
| 3.1 引言 | 第71页 |
| 3.2 线弹性材料复合型裂纹断裂能与应力强度因子之间的关系推导 | 第71-80页 |
| 3.2.1 J积分的基本理论 | 第71-72页 |
| 3.2.2 任意角度复合型Griffith裂纹J积分的公式推导 | 第72-74页 |
| 3.2.3 FEM和SBFEM两种数值方法的验证 | 第74-80页 |
| 3.3 断裂能与应力强度因子之间关系的应用 | 第80-84页 |
| 3.3.1 SBFEM求解应力强度因子 | 第81-82页 |
| 3.3.2 J积分的求解 | 第82-83页 |
| 3.3.3 基于新网格J积分和应力强度因子的求解 | 第83-84页 |
| 3.4 结论 | 第84-86页 |
| 4 用SBFEM超单元重剖分技术来模拟混凝土梁粘聚裂纹的扩展 | 第86-106页 |
| 4.1 引言 | 第86-87页 |
| 4.2 线性渐进叠加假设概念及粘聚裂纹SIFs的SBFEM计算 | 第87-91页 |
| 4.2.1 线性渐进叠加假设概念 | 第87-88页 |
| 4.2.2 粘聚裂纹SIFs的SBFEM计算 | 第88-91页 |
| 4.3 超单元重剖分技术的实现步骤 | 第91-95页 |
| 4.4 计算步骤 | 第95页 |
| 4.5 数值算例及结果讨论 | 第95-105页 |
| 4.5.1 三点弯曲梁 | 第95-99页 |
| 4.5.2 四点剪切梁 | 第99-105页 |
| 4.6 结论 | 第105-106页 |
| 5 基于SBFEM动态断裂问题的研究 | 第106-118页 |
| 5.1 引言 | 第106-107页 |
| 5.2 运动裂纹的应力强度因子的求解 | 第107页 |
| 5.3 基于SBFEM网格重剖分技术的网格映射技术 | 第107页 |
| 5.4 数值算例 | 第107-116页 |
| 5.4.1 稳定裂纹的动力分析 | 第108-110页 |
| 5.4.2 基于SBFEM简单网格重剖分技术-有限板裂纹固定扩展速度的扩展模拟 | 第110-113页 |
| 5.4.3 基于SBFEM超单元重剖分技术-有限板裂纹固定扩展速度的扩展模拟 | 第113-116页 |
| 5.5 结论 | 第116-118页 |
| 6 基于SBFEM地震作用下重力坝裂纹扩展过程的模拟 | 第118-165页 |
| 6.1 引言 | 第118-119页 |
| 6.2 基于SBFEM的大坝-地基动力相互作用时域计算 | 第119-124页 |
| 6.3 裂纹扩展过程中裂纹面的接触问题 | 第124-137页 |
| 6.3.1 弹性静力摩擦接触问题的基本描述 | 第125-128页 |
| 6.3.2. 维静力摩擦接触问题接触条件的B-可微方程组形式 | 第128-129页 |
| 6.3.3. 维弹性摩擦接触问题的B-可微方程组形式及求解 | 第129-130页 |
| 6.3.4 数值算例 | 第130-137页 |
| 6.3.5 小结 | 第137页 |
| 6.4 Koyna重力坝的地震响应分析 | 第137-163页 |
| 6.4.1 基本情况介绍 | 第137-138页 |
| 6.4.2 Koyna大坝线弹性动力分析 | 第138-150页 |
| 6.4.3 上游面裂纹在地震作用下应力强度因子的求解 | 第150-156页 |
| 6.4.4 上游面裂纹在地震作用下开裂分析 | 第156-163页 |
| 6.5 结论 | 第163-165页 |
| 7 结论与展望 | 第165-171页 |
| 7.1 结论 | 第165-168页 |
| 7.2 创新点摘要 | 第168-169页 |
| 7.3 展望 | 第169-171页 |
| 参考文献 | 第171-186页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第186-187页 |
| 致谢 | 第187-188页 |
| 作者简介 | 第188-189页 |
