在新时代推进西部大开发及“30·60”双碳目标的大背景下,复杂的工程环境条件对岩体工程设计与施工提出了严峻的挑战,减碳任务的巨大压力也推动着地质矿产行业不断进行技术上的创新与升级,而这一切都离不开岩石力学的理论基础,这其中不但涉及到了岩石的开裂破坏过程,还涉及到流、固、热、化,甚至传质、相变等一系列复杂的多物理场过程,这就需要尽快开展岩石破裂及多物理场耦合相关的数值方法的开发。然而,目前针对岩石开裂破坏的模拟,连续性假设的限制依然使这类复杂的非连续问题难以得到真正解决,而针对于岩石多场耦合的模拟,网格类方法在流固耦合领域仍面临着巨大的挑战。而物质点法具有网格和粒子双重属性,在岩石开裂破坏问题中不会受到网格的约束,且同时适合模拟流体与固体,因此在解决上述问题时有着巨大的潜力。然而,现如今物质点法尚处于初步发展阶段,对于复杂的岩石开裂破坏以及多场耦合模拟的研究还十分有限且极不完善,因此本文对物质点法进行改进与扩展,使其可以在上述问题中发挥自身优势,应用于更为复杂的岩石力学中去,主要内容与成果如下:（1）基于基本物质点法原理,同时将岩石力学中常用的Drucker-Prager屈服准则引入物质点法,从而构建出了完整的物质点法计算流程,并在Matlab平台上开发出了物质点法计算程序。该程序包含数据输入、结点映射、动量更新、应力更新以及数据输出五个不同功能的子程序,可实现对动态问题的显式求解,并且经过无粘性土塌落、流体溃坝、岩石单轴压缩三个算例的测试,验证了该物质点法计算程序在多种不同场景下的适用性与准确性。（2）在基本物质点法的基础上,引入了显式裂纹描述方法、幻影结点分割算法、多裂纹接触算法,以及粒子相互作用积分法,从而提出了扩展物质点法。该算法可以实现对裂纹面的准确追踪,对任意复杂裂纹周围不连续速度场的划分,对交叉多裂纹面间摩擦接触的模拟,以及对裂纹扩展的预测。通过四个算例验证了上述四个方法的正确性,并且对含两条预制裂纹的岩石试件单轴压缩试验进行了模拟,实现了翼裂纹贯通、剪切裂纹贯通以及翼裂纹与预制裂纹贯通三种裂纹扩展贯通模式。（3）在对基本传热方程进行物质点空间离散和显式时间积分求解的基础上,实现了物质点法统一框架下的温度场与应变场的求解,并通过温度应变的计算实现了温度场与应变场的耦合,进而提出了热力耦合物质点法。该方法可以实现热应力的计算,并且可以实现不连续面间物质点接触导热的计算。利用三个算例验证了该热力耦合物质点法的准确性,并且对低温致裂试验进行了模拟,发现在裂纹萌生与扩展的过程中,由于裂纹间的相互抑制作用导致裂纹最终呈现出近似等间距且周期性、层次性分布的特征。（4）利用双质点物质点法对固液两相的质量守恒与动量守恒方程进行了物质点离散求解,进而提出了流固耦合物质点法。该方法通过引入孔隙率梯度及平滑函数,可以同时实现多孔介质与裂隙中的流固耦合模拟。通过含裂隙与不含裂隙的多孔介质流固耦合两个算例的模拟,验证了该流固耦合物质点法的正确性,同时将该方法应用于单裂隙以及多裂隙的水压致裂模拟中,分析了水力压裂过程中裂纹的扩展规律。（5）在双质点物质点法的基础上,采用局部非平衡假设,加入了固液两相的能量守恒方程,实现了对流体与固体之间的热传递及热交换的模拟,进而提出了流热耦合物质点法,该方法可以同时实现多孔介质以及裂隙中的流热耦合模拟。通过含裂隙与不含裂隙的多孔介质流热耦合两个算例的模拟,验证了该流热耦合物质点法的正确性,同时将该方法应用于干热岩储层地热开采问题的模拟中,发现提高热储岩层中流体与固体之间的对流换热系数,对于提高地热开采效率有着显著的促进作用。（6）结合上述热力耦合物质点法、流固耦合物质点法以及流热耦合物质点法的基本原理,提出了多场耦合物质点法。该方法可以实现流-固-热三场之间的相互耦合,同时该方法中采用了显热容法,并通过相函数与其它物理场进行了耦合,因此可以实现对孔隙流体相变过程的耦合模拟。通过相变传热算例验证了该方法的正确性,并且利用多场耦合物质点法成功模拟了一个岩石冻胀的案例,分析了岩石变形在冻胀过程中所经历的不同阶段。