混凝土由多种参合料和添加剂混合浇筑而成,其被广泛应用于道路、桥梁及水利等领域,是目前应用最为常见的工程材料之一。大量研究表明,混凝土结构的破坏是由于裂纹扩展而导致断裂,从而引起事故的发生。因此,对混凝土结构裂纹扩展问题的研究成为国内外学者追崇的热点,数值方法是研究裂纹扩展问题的常用工具。扩展有限元法是近几年发展起来解决裂纹扩展问题的有效数值方法,应用其对混凝土材料单裂纹的研究已经比较成熟,但应用此方法对混凝土材料Ⅰ-Ⅱ复合型多裂纹的研究则比较少。本文应用多裂纹扩展有限元法的基本原理,结合虚拟节点法和粘聚裂缝模型,对混凝土构件在荷载作用下的Ⅰ-Ⅱ复合型多裂纹扩展过程进行了数值模拟分析。主要内容及结论如下:(1)研究了混凝土非线性断裂力学模型中的粘聚裂缝模型和混凝土裂纹的扩展准则。研究了扩展有限元法的基本原理,包括单元分解法和位移函数的构造,在此基础上推导出多裂纹扩展有限元法的控制方程。(2)提出了应用扩展有限元法和粘聚裂缝模型在ABAQUS有限元分析软件上对含有Ⅰ-Ⅱ复合型多裂纹的混凝土四点弯曲梁进行数值模拟。分析了在位移加载方式下多裂纹的扩展过程以及梁的裂纹尖端应力,把数值模拟结果与文献中相应结果进行了比较。结果表明,采用扩展有限元法能够精确的模拟混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型多裂纹从加载到失稳破坏的全过程,无需重新划分网格,减少了计算量,和有限元法相比较收敛性好。(3)应用了扩展有限元法对混凝土重力坝多裂纹扩展进行数值模拟,分析了多裂纹相互作用下裂纹的开裂路径及主导裂纹的荷载—裂缝口张开位移。结果表明,混凝土重力坝多裂纹的扩展路径与文献结果几乎相同,主导裂纹的荷载—裂缝口张开位移曲线与文献结果有差异,但差异很小。