扩展有限元法(XFEM)是一种新兴的分析不连续问题的数值方法，该方法以单位分解法为基础，继承了常规有限元法成熟的理论与技术，通过引入Heavisede函数和裂尖渐进位移场函数反映裂纹面不连续特性与裂尖应力集中和奇异性，克服了常规有限元分析断裂问题中网格剖分繁琐、裂纹扩展后需要重新剖分网格的缺点。本文应用XFEM进行了混凝土开裂过程的数值模拟，研究了XFEM进行断裂分析的具体实现方法。 论文内容和成果包括以下几个部分： 1．研究了采用XFEM进行断裂分析的基本原理和程序实现方法，探讨了采用XFEM进行断裂分析时应力强度因子的计算方法，对比了直接法和M积分法两种应力强度因子计算方法的不同之处，分析了两种方法各自的影响因素和适用性。 2．编写了分析断裂问题的XFEM程序，通过ANSYS前后处理实现XFEM计算结果的图形显示，并通过几个典型算例验证了算法和程序的正确性，展示XFEM分析断裂问题的优势。 3．研究了裂纹面有面力作用时用XFEM进行断裂分析的方法，将XFEM应用于混凝土水力劈裂分析，推导了相应的有限元列式，探讨了具体的实现方法，进行了有预设裂纹的重力坝水力劈裂分析，验证了该方法的正确性和可行性，探讨了水力劈裂数值分析的新途径。 4．将XFEM和增广Lagrange乘子法相结合，探讨了采用XFEM进行接触摩擦分析的具体方法，通过两个算例验证了该方法的可行性，为进一步采用XFEM分析混凝土中压剪裂纹的开裂扩展奠定了基础。 5．在非线性有限元计算结果的基础上，采用XFEM对向家坝重力坝右非1坝段进行了开裂分析。