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出版者:中国建筑工业出版社

作者:吴世明

出品人:

页数:313 页

译者:

出版时间:2000年01月

价格:48.0

装帧:平装

isbn号码:9787112044887

丛书系列:

图书标签:

• 土动力学
• 土力学
• 地基工程
• 岩土工程
• 地震工程
• 振动
• 地工基础
• 土的动力特性
• 数值模拟
• 工程地质

《土动力学》这本书，以其深入浅出的讲解和严谨的科学态度，为您揭示了土壤在动态荷载作用下行为的奥秘。本书并非对土动力学知识的简单罗列，而是构建了一个系统化的学习框架，旨在帮助读者理解土体在地震、冲击、机器振动等各种动力作用下的响应机制。 一、 基础理论的坚实奠基 本书的开篇，从宏观的力学原理出发，为读者构建了土动力学研究的理论基石。我们会详细阐述弹性力学、塑性力学等基础理论在土体动力响应分析中的应用。这包括对微观层面土颗粒的受力分析，到宏观层面土体整体变形的模拟。我们将深入探讨应力-应变关系的非线性特征，这是理解土体动力行为的关键。 土体的本构模型： 我们将详细介绍各种经典的土体本构模型，例如莫尔-库仑模型、D-P模型、M-C模型等，并分析它们在不同应力状态和加载路径下的适用性。本书不仅会呈现这些模型的数学表达式，更会结合实际工程案例，生动地解释模型参数的物理意义，让读者真正理解模型的内涵，而非死记硬背公式。 动力学方程的建立： 惯性力、阻尼力、恢复力——这些在动力分析中至关重要的概念，将在本书中得到清晰的梳理。我们将从牛顿第二定律出发，推导出土体动力行为的运动方程，并探讨不同简化假设（如一维、二维、三维波动传播）下的方程形式。这有助于读者理解各种动力分析方法的理论渊源。 波传播理论： 土体中的地震波、冲击波等动态应力传播是土动力学研究的核心内容之一。本书将系统介绍各类波（如P波、S波、表面波）的产生机制、传播规律及其在土体中的衰减特性。我们将用直观的图示和数学推导，揭示波形变换、反射、折射等现象背后的物理原理，并探讨这些波对地表结构可能造成的危害。 二、 土动力学行为的深入解析 在扎实的基础理论之上，本书将带领读者深入探索土体在各种动力荷载下的具体行为。 动力强度与动力变形： 土体在动力荷载下的强度与静荷载下的强度存在显著差异。本书将深入分析动力荷载对土体强度指标（如抗剪强度、内摩擦角、黏聚力）的影响，以及应变率效应、动应力比等关键因素的作用。同时，我们将详细阐述动力作用下土体的变形特性，包括动力压缩、动力剪切、动力孔隙水压力消散等过程，并分析这些变形可能导致的工程问题。 动力孔隙水压力与液化： 这是土动力学研究中极为重要且具有挑战性的领域。本书将详细阐述地震等动力作用下，饱和砂土中动孔隙水压力的产生、累积和消散过程。我们将深入探讨导致土体液化的内在机制，并系统介绍各种液化判别方法（如SPT法、CPT法、静力触探法）的原理、应用及局限性。本书还会分析液化对土体强度和刚度的影响，以及液化引发的地表变形和结构破坏。 动力相互作用： 了解土与结构之间的动力相互作用是进行动力场地反应分析和结构抗震设计的基础。本书将详细介绍土-结构动力相互作用的基本概念，包括附加质量效应、阻尼效应、辐射阻尼等。我们将介绍多种数值方法（如有限元法、边界元法、有限差分法）在模拟土-结构动力相互作用中的应用，并辅以实例分析，展示不同结构形式和土体性质如何影响相互作用的动力特性。 动力场地反应： 地震波在传播到地表过程中，会受到场地土体性质、地形地貌以及地下结构等多种因素的影响，发生放大、衰减或畸变，这一过程即为场地反应。本书将深入分析动力场地反应的机理，包括一维、二维及三维场地反应的计算方法。我们将重点介绍场地土体的动剪切模量和阻尼比随应变幅值变化的非线性效应，并分析其对地震动特性的影响。此外，本书还将探讨地形效应、盆地效应等对场地反应的特殊影响。 三、 工程应用的实践探索 理论的最终目的是为了指导实践。本书将大量篇幅用于探讨土动力学在各类工程中的实际应用。 地震工程： 地震是土动力学研究中最常见的动力荷载。本书将系统介绍地震勘探、地震危险性评估、地震动预测等地震工程的基础知识。我们将重点分析地震作用下边坡失稳、场地液化、地面沉降等破坏模式，并介绍相应的工程对策，如加固措施、排水减灾、抗液化设计等。 交通工程： 铁路、公路、桥梁等交通基础设施经常承受列车运行、车辆通过等周期性或冲击性动力荷载。本书将分析这些荷载对路基、桥台、隧道等结构动力响应的影响，以及如何通过合理的结构设计和材料选择来减小动力作用。 工业与民用建筑： 工业厂房中的重型机械、建筑物的风振、水动力冲击等，都属于动力荷载的范畴。本书将探讨这些动力荷载在土体中的传播机制，以及它们对建筑物基础的动力响应和稳定性的影响。我们将介绍相应的动力分析方法和减振降噪技术。 海洋工程： 海浪、船舶撞击、海底地震等动力作用对海洋工程结构（如石油平台、海底管道、码头）的安全至关重要。本书将深入分析这些海洋动力荷载的特性，以及它们在海床土体中的传播和衰减规律，并为海洋工程结构的抗震、抗冲击设计提供指导。 地下工程： 盾构施工、爆破开挖、地下水流动产生的振动等，都会对地下工程结构及其周边土体产生动力影响。本书将探讨这些动力作用的机理，并分析其对围岩稳定性和支护结构安全的影响，提供相应的监测与控制建议。 四、 数值模拟与试验研究 为了更精确地理解和预测土体的动力行为，本书将重点介绍现代土动力学研究中常用的数值模拟技术和试验研究方法。 数值模拟方法： 我们将详细介绍有限元法（FEM）、有限差分法（FDM）、边界元法（BEM）、离散单元法（DEM）等在土动力学分析中的应用。本书将通过具体的算例，展示如何利用这些数值方法建立土体-结构动力耦合模型，进行地震响应分析、动力相互作用模拟、场地反应计算等。我们将深入探讨网格划分、边界条件设置、本构模型选择等数值模拟中的关键问题，帮助读者掌握数值分析的技巧。 试验研究方法： 理论与数值模拟需要实验数据进行验证。本书将详细介绍各种室内和现场动力试验方法，包括动三轴试验、扭剪试验、动直剪试验、圆盘剪切试验、超声波试验、瞬态动力试验等。我们将介绍这些试验的原理、设备、操作流程以及数据处理方法，并结合研究案例，展示如何通过试验来获得土体动本构参数、研究动力孔隙水压力、分析场地反应等。 动导纳法与动力传递函数： 这两种方法是分析场地反应的常用解析和半解析工具。本书将详细推导和讲解动导纳法和动力传递函数的计算原理，并分析场地土体剪切模量、阻尼比、场地厚度等因素对场地动力特性的影响。 五、 前沿发展与未来展望 本书不仅涵盖了土动力学的经典理论和应用，更关注该领域的最新研究进展和发展趋势。 非线性动力分析： 现代土动力学研究越来越重视土体非线性行为的刻画。本书将介绍一些先进的非线性动力模型，以及如何在高应变幅值下模拟土体的塑性变形和破坏。 随机动力学： 地震动具有随机性，本书将介绍随机动力学方法在地震响应分析中的应用，包括功率谱密度法、蒙特卡罗模拟等。 监测与预警技术： 随着传感技术的不断发展，土体动力监测和预警系统在工程实践中扮演着越来越重要的角色。本书将介绍相关的监测技术和预警模型。 智能化与大数据应用： 人工智能、机器学习等技术在土动力学领域的应用前景广阔。本书将探讨这些新兴技术如何助力土动力学研究的创新。 本书特色： 系统性强： 从基础理论到工程应用，形成完整的知识体系。 理论与实践结合： 丰富的工程案例分析，帮助读者理解理论在实际工程中的应用。 图文并茂： 大量精美的插图、图表和照片，直观展示土动力学现象和原理。 深入浅出： 语言通俗易懂，数学推导清晰严谨，适合不同层次的读者。 前沿性： 涵盖了土动力学领域的最新研究成果和发展趋势。 无论您是土木工程专业的学生，还是从事相关行业的工程师、研究人员，本书都将是您深入理解和掌握土动力学知识的宝贵参考。通过阅读本书，您将能够更准确地分析土体在动力作用下的行为，从而为工程设计和安全评估提供坚实的基础。

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我一直对自然界那些宏大而隐秘的运作机制抱有浓厚的兴趣，因此我对这本书寄予了很高的期望。书的装帧质量毋庸置疑，纸张的触感和印刷的精细程度都体现出出版方的高标准。但是，深入阅读后，我发现内容呈现上存在一个显著的问题：它似乎过于沉溺于理论的构建，而忽略了对现象的细致描摹。例如，书中对于某些地质事件的描述，虽然逻辑严密，但缺乏那种“身临其境”的感觉。我总觉得少了那么一点点烟火气，少了点对实际观察到的证据的详尽描述。这使得这本书读起来更像是一篇篇逻辑推导的论文集合，而不是一部能够带领读者探索真实世界的指南。我常常在想，如果能多一些现场照片、多一些实地考察的记录，或者哪怕是生动的比喻来解释那些复杂的力学关系，阅读体验一定会提升一个档次。现在的感觉是，知识是干巴巴地摆在那里，需要我自己去灌注情感和想象力，才能让它们“活”起来。

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坦率地说，这本书的叙事节奏掌握得非常不均匀。前三分之一的内容铺陈得极其缓慢，花了大量的篇幅去界定各种基本概念，这些概念的定义本身就相当晦涩难懂，使得初期的阅读过程显得异常沉重，几乎让人想打退堂鼓。然而，一旦跨过了这个“门槛”，后半部分的内容却又像是被按下了快进键，很多本应深入探讨的关键转折点和最新的研究进展，都被一笔带过，显得草草收场。这种不平衡感极大地损害了阅读的连贯性。我期待的是一种稳健的、层层递进的结构，能够稳当地引导我从已知走向未知。这本书却像是一次崎岖的旅程，开头是泥泞的沼泽地，让人寸步难行，突然间又跳跃到了一片平坦但信息量过载的高原，让人喘不过气。这种叙事上的“断裂”，让我难以形成一个完整的知识体系印象。

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作为一名对地球科学有基础了解的爱好者，我习惯于在阅读专业书籍时寻找作者独特的“声音”和批判性的视角。在这本书中，我更多感受到的是一种教科书式的陈述，仿佛是在复述公认的知识点，缺乏一种作者基于个人长期研究后形成的、独到的洞察或对现有主流理论的审慎质疑。许多段落读起来，都带着一种“非黑即白”的确定性，这在快速发展的科学领域中是比较少见的。一个真正引人入胜的论著，应该敢于探讨那些尚未完全解决的问题，展示科学研究的争议性和动态性。这本书似乎刻意避开了这些“灰色地带”，使得它在提供知识的同时，也剥夺了读者进行更高阶思考的机会。它告诉我“是什么”，但很少启发我思考“为什么是这样”以及“还有没有别的可能性”。

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这本书的插图部分，老实说，让人大失所望。考虑到其主题的复杂性和对空间关系的依赖性，精良的图表是理解核心内容的关键辅助工具。然而，书中所附带的图示大多是简单的二维平面示意图，清晰度和信息密度都非常有限。很多时候，我需要自己动手在草稿纸上重新绘制三维模型，或者参照其他参考资料中的图示，才能真正理解作者在文字中描述的复杂受力情况或结构形态。对于那些需要高度空间想象力的概念，文字描述的有效性是极其有限的。如果出版方能够在图表的制作上投入更多资源，比如采用更精细的剖面图、引入现代的计算机模拟可视化结果，这本书的实用价值和学习效果将会产生质的飞跃。目前的插图质量，感觉像是停在了上个世纪的出版标准，与它所探讨的前沿概念形成了鲜明的反差。

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这本书的封面设计得非常引人注目，那种深沉的蓝色调，配上古朴的字体，让人一看就知道这不是一本轻松的读物。我迫不及待地翻开第一页，期待着一场知识的盛宴，尤其是被书名所激发出的那种对地质深层力量的向往。然而，阅读的过程却像是在一片迷雾中摸索。作者似乎倾向于用一种极为抽象和高度概括的方式来阐述观点，大量的术语堆砌，却没有足够的、生动的案例来作为支撑。每一次试图理解一个核心概念时，我都得停下来，反复查阅附录或者网络资料，才能勉强跟上作者的思路。感觉就像是拿着一张过于简化的地图，却想徒步穿越一座结构复杂的山脉，每走一步都充满不确定性，让人感到有些气馁。清晰度是阅读体验中至关重要的一环，而这本书在这方面显得力不从心，它更像是一部写给领域内资深人士的内部报告，而非面向广泛读者的科普或入门教材。我希望能够在阅读中感受到一种循序渐进的引导，而不是一上来就被抛入知识的海洋中央，任凭自己挣扎。

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