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出版者:中国矿业大学出版社

作者:

出品人:

页数:163

译者:

出版时间:1999-03

价格:11.50

装帧:平装

isbn号码:9787810407779

丛书系列:

图书标签:

• 工程地质
• 地质计算
• 岩土工程
• 地基处理
• 边坡稳定
• 地质灾害
• 数值模拟
• 工程测量
• 岩石力学
• 土力学

现代土木工程中的岩土力学与结构相互作用研究 本书聚焦于现代土木工程实践中，岩土体与上部结构之间复杂的相互作用机制，以及如何通过精确的力学分析和先进的计算方法，指导安全、可靠、经济的工程设计与施工。 --- 第一章：岩土工程基础理论的深化与前沿进展 本章旨在回顾并深入探讨岩土工程领域的核心理论，但侧重于其在复杂工程条件下的适用性边界与最新发展。我们摒弃传统的、标准化的岩土力学公式堆砌，转而探讨在非均质、各向异性以及动荷载作用下，材料本构模型的演进。 1.1 现代土体本构模型的精炼： 详细分析了应力-应变关系模型（如硬化塑性模型、粘塑性模型）在描述复杂工程地质条件下的优势与局限。重点讨论了如何根据现场原位测试和室内试验数据，校准和优化这些模型参数，以更真实地反映土体的应力历史和加载路径依赖性。特别关注了软弱黏土、黄土等特殊土体在高边坡和深基坑工程中的非线性力学行为。 1.2 岩体结构面的力学特性量化： 岩体（而非单岩石）的力学行为主要受结构面控制。本章详细阐述了结构面的力学参数（如摩擦角、粘聚力、法向刚度）如何通过三维扫描技术和新型室内三轴剪切试验进行精确量化。深入探讨了结构面组合体（如节理、层理、断层带）在不同应力状态下，宏观力学响应的有效介质理论处理方法。 1.3 渗透性与固结理论的耦合： 强调了流固耦合在土体变形计算中的不可替代性。系统分析了瞬态和长期固结过程的耦合方程组求解方法，并探讨了渗透率各向异性对大型水利枢纽和深基坑降水回淤过程的影响。引入了非常规排水条件下（如真空预压）的固结模型修正。 --- 第二章：先进数值模拟技术在岩土工程中的应用 本章将聚焦于如何利用现代计算工具，解决传统解析法难以处理的复杂工程问题，并强调模型建立与结果判读的工程敏感性分析。 2.1 有限元法（FEM）的高级应用策略： 详细阐述了在岩土工程中应用FEM的关键技术点：单元类型的选取（如应变奇异单元、高阶单元）、接触面的处理（如摩擦、粘结、剥离）、以及大变形分析的数值稳定性控制。重点对比了隐式求解与显式求解在模拟冲击、爆破或快速沉降问题时的适用性。 2.2 离散元法（DEM）与不连续介质模拟： 深入探讨DEM如何捕捉岩体、岩石破碎和结构面相互作用的微观机制。本书展示了如何通过DEM模拟隧道开挖过程中围岩的块体化移动、支护结构的受力变化，以及碎石土的压实过程，提供了一种对复杂岩体结构力学行为的直观理解。 2.3 概率与可靠性分析的引入： 鉴于岩土参数的固有随机性，本章引入了随机有限元法（RFEM）和可靠性指标计算。通过蒙特卡洛模拟或无目击法，评估结构在不确定地质条件下的失效概率，从而为安全系数的确定提供科学的概率依据。 --- 第三章：复杂地基与深基坑工程的优化设计 本章将理论与工程实践紧密结合，探讨在城市化进程中，对深层、复杂地质条件下的基础设计所提出的更高要求。 3.1 深厚软土地基的沉降控制与优化： 侧重于如何精确预测多阶段加载下的不均匀沉降。详细分析了预压、真空预压、CFG桩等复合地基处理技术在不同应力水平下的有效性和后效性。讨论了相邻建筑物对深基坑支护结构影响的精确评估方法。 3.2 桩基础承载机理的非线性解析： 超越传统的极限承载力公式，本章深入研究了在强风、抗震等动荷载作用下，桩-土界面的动摩擦系数和桩身材料的非线性响应。重点阐述了利用C-P（承载力-沉降）曲线拟合方法，确定场地特性的高效途径。 3.3 复杂地下结构物的相互作用分析： 针对地铁隧道、地下管廊与既有结构物之间的相互作用问题，提出了多场耦合分析框架。研究了隧道掘进引起的地面隆起对相邻结构沉降的增量影响，并提出了基于风险阈值的监测预警指标体系。 --- 第四章：边坡工程与岩体稳定性评价的动态升级 本章关注于对自然边坡、高边坡以及复杂开挖边坡的稳定性评价体系的现代化。 4.1 边坡稳定性分析方法的迭代： 对比了传统的极限平衡法（如Bishop法、Janbu法）与基于应力场的塑性区扩展判据。重点介绍了在处理三维、非均质岩质边坡时，引入岩体力学强度准则（如Hoek-Brown准则）后，如何通过数值模拟精确确定潜在滑动面的形态和安全系数。 4.2 动态荷载下的边坡与边坡动力响应： 探讨地震作用对边坡稳定性的影响。引入了Newmark滑块模型在非均质岩体上的推广应用，以及如何通过时程分析法评估坡体内加速度放大效应和位移累积。 4.3 边坡监测与预警系统的工程化： 结合物联网技术，讨论了如何将光纤传感、InSAR技术获取的形变数据，实时反馈到数值模型中进行后报和修正，实现对高风险边坡的“预测性维护”。 --- 第五章：工程环境对岩土结构耐久性的挑战 本章探讨了环境因素对工程结构长期稳定性的侵蚀作用，超越了短期承载力的范畴。 5.1 冻融循环与冰土作用机理： 针对高寒地区的工程，系统分析了冰的生成、膨胀力以及冻胀/融沉对基础和挡土结构的影响。提出了基于热力耦合的冻土本构模型，以指导冻胀地基的加固设计。 5.2 化学侵蚀与结构稳定性： 关注硫酸盐、氯离子等化学物质对混凝土基础和钢筋的腐蚀机制。讨论了如何通过优化填料配比、设置隔离层等措施，提高岩土工程结构在特殊化学环境下的服役寿命。 5.3 长期蠕变与应力松弛的量化： 针对深层岩石隧道和地下储气库等长期服役结构，深入研究了围岩和衬砌材料在恒定应力下的粘性变形（蠕变）。提出了考虑蠕变效应的衬砌优化设计方法，确保结构在数十年设计寿命内的稳定性。 --- 全书总结： 本书的编写旨在为具备一定岩土工程基础的工程师和研究人员提供一个面向工程实践、紧密结合现代计算技术、并关注环境与长期服役性能的深度参考。它不是一本基础力学公式的汇编，而是关于如何利用先进的分析工具和深入的力学理解，解决当前工程界面临的复杂岩土-结构耦合难题的实践指南。重点在于从工程问题出发，反推所需的理论模型、数值方法和参数校准过程。

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这本书的阅读体验，说实话，是惊喜大于预期的。我原本以为这会是一本枯燥的公式汇编，但拿到手后发现，它的行文风格非常注重与读者的“对话感”。作者似乎非常懂得工程人员在实际工作中会遇到的痛点和困惑。比如，在处理地下水对结构物承载力的影响时，书中没有直接给出标准答案，而是通过对比不同水文地质条件下的计算模型差异，引导读者去思考“为什么”这样计算，以及这种计算在特定工况下可能存在的局限性。这种启发式的教学方法，极大地激发了我的学习热情。更值得称道的是，书中穿插了多个“工程案例辨析”，这些案例并非虚构的理想化模型，而是从真实的项目中提取的具有代表性的复杂场景。通过对这些案例的剖析，读者可以清晰地看到理论是如何在泥沙俱下的真实地质环境中得到修正和应用的。特别是对于那些需要跨学科沟通的工程人员来说，这本书提供了一个极好的桥梁，让我们能用更精确的语言和更扎实的计算基础去与其他专业人士交流。

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坦率地说，这本书在深度上是颇具挑战性的，但这种挑战性是建设性的，而非故作高深。对于已经有一定基础的工程师来说，它提供了深入钻研特定难题的平台。例如，在处理软土地基的固结沉降计算时，它对当前主流的OCR模型和新一代的应力历史模型进行了细致的对比和优缺点分析，并给出了在不同应力路径下如何权衡计算精度的建议。这种对技术细节的打磨，使得这本书在专业深度上完全可以媲美一些顶级的专业参考书。而作者在语言组织上的克制与精准，确保了即使在探讨高度专业化的内容时，也不会出现逻辑上的跳跃或概念的模糊。它要求读者投入时间和精力，但回报是显著的——一种对地质过程和力学响应的深刻洞察力。这本书就像一把高精度的瑞士军刀，每一个工具都锋利无比，但需要使用者掌握正确的技巧才能发挥其最大效用。

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翻阅此书的排版和用词，就能感受到编辑团队的专业水准和对细节的极致追求。字体选择清晰易读，公式的编号和引用标注得一丝不苟，这在处理大量涉及到希腊字母和复杂上下标的工程计算书籍中尤为重要，极大地减少了阅读时的认知负荷和查阅时间。我注意到，在涉及到特定规范或标准时，作者总会附带简要的背景说明，而不是简单地引用编号，这对于那些习惯于不同国家或地区标准体系的读者非常友好。例如，在讨论地基承载力的极限状态计算时，它对不同规范下安全系数取值的差异进行了简要的对比分析，这种严谨而不失包容性的态度，使得这本书的适用范围得到了极大的拓展。此外，书中的附录部分也做得非常扎实，收录了常用的岩土参数表格和简化计算图表，这些都是一线工程师在野外或现场急需的“工具箱”内容，极大地提高了这本书的实用价值，让它不仅仅是一本学习教材，更是一本随手可触的参考手册。

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这本《工程地质计算》的封面设计简约而不失专业感，色彩搭配沉稳，让人一眼就能感受到内容的严谨性。我翻开书的目录时，就被其中细致的章节划分所吸引。它似乎不仅仅是罗列公式和案例，更像是一本带你系统梳理工程地质思维导图的指南。例如，在基础理论部分，作者对岩土力学基本原理的阐述深入浅出，不像某些教科书那样堆砌晦涩难懂的术语，而是通过大量的图示和实际工程中的现象来佐证理论，这对于初学者来说无疑是一大福音。我尤其欣赏它在“边坡稳定性分析”这一章的安排，它不仅仅停留于传统的极限平衡法，还引入了新的数值模拟方法在复杂地质条件下的应用，这体现了作者对当前工程实践前沿的关注。书中的例题设计得非常巧妙，往往是多个知识点交叉应用的综合题，解答步骤清晰，逻辑性极强，让人在跟随作者的推导过程中，对复杂计算的底层逻辑形成深刻的认识。读完前几章，我感觉自己对如何将地质勘察数据转化为可用于结构设计的参数，有了一个全新的、更具条理性的理解，这远超出了我最初对一本“计算”类书籍的期望。

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这本书的宏大叙事结构，着实让我对“工程地质”这个学科的整体面貌有了更立体的把握。它并非仅仅关注于单一的力学计算，而是将地质调查、参数获取、数值模拟和最终的工程反馈形成了一个完整的闭环。我特别欣赏它在“工程地质风险评估”这一章节的处理方式。作者没有回避地质灾害的复杂性和不确定性，而是巧妙地将概率论和统计学工具融入到风险量化模型中，这使得传统的定性评估变得更加量化和可操作。阅读过程中，我仿佛跟随一位经验丰富的前辈，从最初的场地勘察报告解读，到地下结构设计，再到施工过程中的监测预警，每一步都有坚实的计算支撑。它教会我的不仅是如何使用公式，更是如何在信息不完全的情况下，做出最科学的工程判断，这是一种超越书本知识的思维训练，是真正意义上的“工程智慧”的传承。

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