第1章绪论

1.1岩石和混凝土材料结构的力学特征

1.2岩石和混凝土力学离散接触断裂问题

1.2.1介质离散

1.2.2岩石和混凝土的接触力学模型

1.2.3岩石和混凝土非线性断裂行为

1.2.4岩石和混凝土的应变软化与局部化的损伤断裂特征

1.3岩石和混凝土结构分析的计算数值方法

1.3.1连续介质力学方法

1.3.2非连续介质力学方法

1.4岩石和混凝土力学的前沿问题

1.5本书的框架与内容简介

参考文献

第2章介质离散几何切割方法与算法

2.1概述

2.2表征空间多面体的拓扑关系与数据结构

2.2.1空间多面体的拓扑关系

2.2.2空间多面体的数据结构

2.3自动剖分算法的基本思想及实现

2.3.1自动剖分算法的基本思想

2.3.2新交点与新有向边的生成

2.3.3环路搜索 

2.3.4有向面生成

2.3.5体的搜索

2.4空间多面体自动剖分实例

2.4.1用空间平面（视为无限大）切割

2.4.2用有界空间平面切割凹多面体岩块

参考文献

第3章二维变形体离散单元法

3.1概述

3.2二维变形体离散元基本原理

3.2.1接触检索和接触本构关系

3.2.2变形块体本构关系

3.2.3节点动力平衡方程

3.2.4二维变形体离散单元法的基本数据结构

3.2.5二维变形体离散单元法的基本算法

3.3二维变形体离散单元法中地应力的模拟

3.4有限差分三角形网格的自动剖分

3.4.1数据结构

3.4.2算法描述

3.4.3有效性测试和参数选择

3.5二维变形体离散单元法模型的数值模型与试验验证

3.5.1刚性块体激振试验

3.5.2砌石拱的稳定分析

参考文献

第4章二维变形体离散单元法的扩展

4.1离散元流变模型

4.1.1岩石和岩体的流变特性

4.1.2岩石流变模型概述

4.1.3考虑结构面流变的离散单元模型

4.2离散元结构渗流耦合模型

4.2.1离散元渗流模型的基本思路

4.2.2裂隙网络渗流模型的计算

4.2.3饱和/非饱和渗透系数的确定

4.2.4渗流场与应力场的耦合

4.2.5离散元结构渗流耦合模型的计算流程

4.3二维离散单元法扩展模型的数值与试验验证

4.3.1离散元结构面蠕变力学性能验证 

4.3.2离散元结构面应力松弛力学性能验证 

4.3.3离散元饱和/非饱和渗流模型在正交网络渗流试验中的验证分析

参考文献

第5章基于变形等效的离散元——刚体弹簧元方法

5.1概述

5.2空间多面体的几何与物理特性参数描述

5.2.1体积和形心

5.2.2惯性张量

5.3空间凸多面体接触检索

5.3.1空间凸多面体接触关系分类

5.3.2空间多面体角边修圆

5.3.3接触关系检索

5.4三维刚体弹簧元方法基本力学原理

5.4.1块体接触模型及接触力分析

5.4.2块体的运动分析

5.4.3块体几何参量更新

5.4.4三维刚体弹簧元方法等效原则

5.5三维刚体弹簧元方法程序实现

5.5.1动态顺序线性链表

5.5.2主要数据结构

5.6三维刚体弹簧元方法模型的数值验证

5.6.1悬臂梁受均匀荷载作用

5.6.2拱圈受均匀径向荷载作用

参考文献

第6章三维变形体离散元法

6.1概述

6.2 空间凸多面体接触检索

6.2.1接触检索粗判

6.2.2接触检索细判——公共面接触检索方法

6.3三维变形体离散元法基本原理

6.3.1接触模型和接触力分析

6.3.2变形块体弹性应力与节点力

6.3.3节点动力平衡方程

6.3.4参数选取分析

6.3.5简单算例

6.4三维变形体离散元法数据结构

6.4.1块体数据结构

6.4.2接触数据结构

6.5三维变形体离散元法的网格自动剖分

参考文献

第7章三维模态变形体离散元方法

7.1模态变形体离散元的运动学描述

7.1.1刚体运动

7.1.2变形

7.2模态变形体离散元方法

7.2.1块体的空间平动

7.2.2块体的转动

7.2.3块体的变形

7.3接触力求解

7.3.1点接触模型

7.3.2面接触模型

7.4求解流程

7.5模态变形体离散元对变形模拟的验证算例

7.5.1简单模态变形体离散元的计算

7.5.2二阶模态变形体离散元的计算

7.6模态变形体离散元对离散块体运动模拟的验证算例

7.7梅花拱坝破坏过程仿真算例

7.7.1模型的建立

7.7.2有限元与三维模态变形体离散元计算比较

7.7.3梅花拱坝破坏过程仿真

参考文献

第8章其他非连续介质力学方法

8.1颗粒体离散元法（PFC）

8.1.1三维颗粒体离散元接触模型和接触力分析

8.1.2运动分析

8.1.3颗粒材料的应力应变分析

8.1.4颗粒体离散元应用实例

8.2非连续变形分析方法

8.2.1非连续变形分析理论概要

8.2.2二维非连续变形分析

8.2.3三维非连续变形分析

参考文献

第9章岩体结构面接触本构关系

9.1概述

9.2岩体结构面二维本构模型

9.2.1法向单调加载本构模型

9.2.2法向循环加载本构模型

9.2.3切向单调加载本构模型

9.2.4切向循环加载本构模型

9.2.5二维接触刚度矩阵

9.2.6屈服准则与加、卸载准则

9.2.7模型验证

9.3岩体结构面三维循环加载本构模型

9.3.1岩体结构面三维剪切特性

9.3.2切向循环加载本构模型

9.3.3三维接触刚度矩阵

9.3.4屈服准则与加、卸载准则

9.3.5模型参数

9.3.6模型验证

参考文献

第10章岩石和混凝土结构面的接触数值模型

10.1概述

10.1.1等效连续模型

10.1.2接触边界模型

10.1.3接触单元模型

10.1.4不同结构面分析力学模型的评价

10.2模拟接触面的薄层单元模型

10.2.1本构关系

10.2.2接触面变形模式

10.3薄层单元的混合迭代求解

10.3.1非线性问题的求解方法

10.3.2接触面超余应力调整

10.3.3接触面嵌入调整

10.3.4非线性混合迭代

10.4薄层单元模型的动力分析

10.4.1Newmark增量法

10.4.2非线性动力时程分析

10.5模型的验证

10.5.1嵌入调整算例

10.5.2滑块算例

10.5.3土中埋管算例

参考文献

第11章准脆性材料非线性断裂力学

11.1概述

11.2准脆性材料的损伤断裂机理

11.2.1准脆性材料特征应力应变关系

11.2.2准脆性材料的损伤断裂机理与破坏特征

11.3准脆性材料经典断裂力学

11.3.1线弹性断裂力学简介

11.3.2修正的线弹性断裂力学模型

11.4准脆性材料非线性断裂力学的发展

11.4.1分离式裂缝模型的发展——虚拟裂缝模型

11.4.2弥散式裂缝模型的发展——钝断裂带模型

11.4.3非线性断裂力学模型基本要素

参考文献

第12章弥散式断裂带裂缝模型（一）——固定裂缝模型

12.1概述

12.2弥散式裂缝模型的有限元平衡方程

12.3传统弥散式裂缝模型简介

12.4基于全量关系描述的固定裂缝模型

12.4.1本构模型

12.4.2切线刚度矩阵

12.4.3折减系数定义与加、卸载准则

12.4.4基于增量关系描述的固定裂缝模型

12.4.5折减系数演化描述

12.4.6增量、全量关系两类模型比较分析

12.5数值算例

12.5.1单轴拉伸构件试验模拟

12.5.2单边裂纹紧凑拉伸构件试验模拟

参考文献

第13章弥散式断裂带裂缝模型（二）——旋转裂缝模型

13.1概述

13.2旋转裂缝模型

13.2.1本构模型

13.2.2切线刚度矩阵

13.2.3折减系数演化描述

13.2.4唯一解要求与应力锁现象分析

13.3固定裂缝与旋转裂缝模型比较分析

13.3.1固定裂缝模型基本力学特征

13.3.2旋转裂缝模型基本力学特征

13.3.3固定、旋转裂缝模型比较分析

13.4数值模拟算例

13.4.1楔入劈拉试验数值模拟

13.4.2四点剪切梁试验数值模拟

参考文献

第14章分离式裂缝模型

14.1概述

14.2分离式裂缝模型的基本概念

14.2.1分离式裂缝模型的基本力学方程

14.2.2分离式裂缝的离散网格

14.3虚拟裂缝模型

14.3.1虚拟裂缝模型的数值实现

14.3.2软化力学行为描述

14.4内聚力裂缝模型

14.4.1界面基本变形力学特征

14.4.2内聚力裂缝模型的数值实现

14.5数值模拟算例

14.5.1单边切口非对称弯梁试验数值模拟

14.5.2单边切口四点剪切梁试验数值模拟

参考文献

第15章非局部化损伤断裂模型

15.1概述

15.2非局部化模型概述

15.2.1积分型非局部化模型

15.2.2梯度模型

15.2.3积分型非局部化与梯度模型比较

15.3积分型非局部化损伤模型

15.3.1非局部化损伤模型的数学描述

15.3.2一致切线刚度矩阵的推导

15.3.3算例分析

15.4梯度损伤模型

15.4.1梯度损伤模型基本方程

15.4.2梯度损伤模型的增量迭代求解

15.4.3算例分析

参考文献

第16章岩石和混凝土断裂分析的扩展有限元法

16.1概述

16.2基本原理

16.2.1单位分解

16.2.2扩展有限元法

16.3扩展有限元法的控制方程

16.3.1扩展有限元法的控制方程

16.3.2非连续界面相互作用在扩展有限元法中的实现

16.4数值积分及程序实现

16.4.1预设虚节点法

16.4.2程序实现

16.4.3数值积分

16.5数值算例

16.5.1三点弯梁开裂过程模拟

16.5.2单边切口四点剪切梁开裂过程模拟

16.5.3水力劈裂过程模拟

参考文献

第17章三维变形体离散元法与弥散式裂缝模型的耦合

17.1概述

17.2三维变形体离散元与弥散裂缝模型的耦合实现

17.2.1弥散裂缝模型简介

17.2.2弥散裂缝模型与离散元法的耦合

17.3数值模拟算例

17.3.1岩石和混凝土材料Ⅰ型开裂

17.3.2岩石和混凝土材料Ⅰ/Ⅱ混合型开裂

参考文献

第18章三维变形体离散元法与分离裂缝模型的耦合

18.1概述

18.2三维变形体离散元法与分离裂缝模型的耦合实现

18.2.1Ⅰ型分离裂缝模型

18.2.2弥散裂缝模型和分离裂缝模型的等价性比较

18.2.3Ⅰ/Ⅱ混合型分离裂缝模型

18.2.4分离裂缝模型与离散元的耦合

18.3数值模拟算例

18.3.1准脆性材料Ⅰ型开裂模拟

18.3.2准脆性材料Ⅰ/Ⅱ混合型开裂模拟

参考文献

第19章离散元法在岩质边坡稳定分析中的应用

19.1概述

19.2离散元蠕变模型在三峡船闸高边坡工程的应用

19.2.1工程概况

19.2.2三峡船闸高边坡的基本计算条件

19.2.3三峡船闸高边坡卸荷变形及稳定分析

19.3离散元法在三峡船闸高边坡动力稳定分析中的应用

19.3.1计算条件

19.3.2三峡船闸高边坡的动力响应和稳定性分析

19.4离散元饱和/非饱和渗流模型在龙滩水电站边坡稳定分析中的应用

19.4.1工程概况

19.4.2工程地质及水文地质条件

19.4.3计算条件

19.4.4龙滩水电站边坡渗流与稳定分析

参考文献

第20章离散-断裂模型在高坝-地基破坏分析中的应用

20.1概述

20.2应用刚体弹簧元法进行玛尔帕塞拱坝破坏仿真分析

20.2.1玛尔帕塞拱坝

20.2.2玛尔帕塞拱坝失稳机理的研究

20.3应用三维变形离散元法研究拱坝地基系统整体抗滑稳定

20.3.1溪洛渡拱坝介绍及计算模型

20.3.2溪洛渡拱坝地基系统静力抗滑稳定分析

20.4应用离散断裂耦合模型分析Koyna重力坝动力破损

20.4.1非线性断裂力学的动力计算模型

20.4.2工程概况及已有的相关研究

20.4.3线弹性动力计算

20.4.4Koyna坝动力破损过程分析

参考文献

第21章应用非线性断裂力学模型分析K-lnbrein拱坝坝踵开裂

21.1概述

21.2工程概况和开裂行为

21.3已有的相关研究及评论

21.4计算模型及方法

21.4.1计算模型及工况

21.4.2断裂模型及计算方法

21.5计算结果的分析比较

21.5.1三维旋转裂缝模型计算结果

21.5.2三维固定裂缝模型计算结果

21.5.3计算结果比较分析

参考文献

第22章应用接触模型分析重力坝静动力抗滑稳定

22.1工程概况与计算模型

22.1.1工程概况

22.1.2数值计算模型

22.1.3计算荷载与加载方式

22.1.4计算参数

22.2静力分析

22.3动力分析

22.4安全系数的讨论

22.5小结

参考文献