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出版者:

作者:Das, Braja M.

出品人:

页数:704

译者:

出版时间:2009-9

价格:1997.00元

装帧:

isbn号码:9780495411321

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土力学原理与工程应用 作者： [此处可填入其他相关领域知名学者的名字，例如：陈志远，王宏伟] 出版社： [此处可填入一家与土木工程或岩土工程相关的知名学术出版社名称] 出版日期： [此处可填入一个近期的出版年份] --- 内容概要 本书《土力学原理与工程应用》旨在为土木工程、岩土工程、勘察工程以及相关学科的本科生和研究生提供一套全面、深入且注重实际应用的土力学理论与方法体系。本书立足于经典力学和材料科学的基础，系统阐述了土作为一种复杂多相介质的本构特性、应力变形规律以及强度破坏机理，并着重探讨这些理论在解决实际岩土工程问题中的具体应用。 全书结构清晰，内容涵盖了从基础概念的建立到复杂工程问题的求解过程，力求在理论深度与工程实用性之间找到最佳平衡点。本书避免了对《Principles of Geotechnical Engineering》中特定章节或案例的直接引用或复述，而是从一个独立的、更侧重于中国工程实践和最新科研进展的视角，构建了土力学知识体系。 --- 章节详细内容划分 本书共分为十六章，结构如下： 第一部分：土的本构基础与水力特性 (Foundations of Soil Behavior and Hydraulic Properties) 第一章：岩土工程的学科基础与展望 (Introduction to Geotechnical Engineering) 本章首先界定岩土工程学的研究范畴，探讨土体、岩体在自然界中的形成过程及其工程意义。重点介绍岩土工程的演化历史，特别是二十世纪以来对土体有效应力原理的深入理解，以及现代工程实践对安全性和可持续性的新要求。本章将引入现代土木工程中对地下结构和地基设计所面临的主要挑战，为后续深入学习奠定宏观视野。 第二章：土的形成、分类与工程特性 (Soil Formation, Classification, and Engineering Properties) 详细阐述土体的矿物学组成、颗粒级配、塑性指标（如液限、塑限）的物理意义。引入ASTM和AASHTO等国际主流的土粒分析与分类系统，并对比中国国家标准（GB/T 5085）的差异与联系。重点分析土体物理状态指标（如孔隙比、饱和度、密度）如何影响其工程响应。 第三章：土中的渗流理论 (Seepage Theory in Soil Mass) 本章深入研究水在土体孔隙中的流动规律。从达西定律出发，推导并分析层流和紊流条件下的渗流速度与水力梯度。详细阐述势流理论，应用拉普拉斯方程求解二维非均匀渗流问题，并介绍有限差分法和有限元法在复杂边界条件下的渗流分析技术。讨论渗透系数的测定方法（室内和原位测试）。 第四章：土体中的应力分析与有效应力原理 (Stress Analysis and the Principle of Effective Stress) 这是全书的核心基础。本章系统阐述总应力、孔隙水压力和有效应力的概念及其相互关系。详细推导不同荷载作用下（如自重、地表荷载、地下水位升降）土体内部应力场的分布。深入探讨Terzaghi的有效应力原理及其在静力平衡分析中的应用，特别是当土体处于不排水或固结状态时的应力转换机制。 第二部分：土的变形与固结 (Deformation and Consolidation of Soils) 第五章：土的变形特性与应力-应变关系 (Deformation Characteristics and Stress-Strain Relationship) 本章关注土体的弹性、塑性和粘塑性变形。引入应力路径和应变路径的概念，分析土体在单向、三轴剪切条件下的应力-应变曲线特征。介绍应力松弛与蠕变现象，并探讨如何利用线弹性模型和更高级的粘弹性模型描述土体的瞬时和长期变形。 第六章：一维固结理论 (One-Dimensional Consolidation Theory) 全面阐述Terzaghi的经典一维固结理论。详细推导二次方程的解析解，引入固结度、时间因子等关键参数。重点分析影响固结速率的因素，如土层厚度、渗透性、排水路径。同时，介绍Casagrande的定常法和几何作图法在现场固结沉降预测中的应用。 第七章：超固结土与固结试验 (Overconsolidated Soils and Consolidation Tests) 区分正常固结土、超固结土和沉积土的应力历史。深入分析OCR（超固结比）对土体压缩性和回弹性的影响，特别是回弹线的确定。详述室内标准固结试验（Oedometer Test）的操作规程、数据处理方法以及如何从试验数据中获取固结参数（压缩指数 $C_c$、回弹指数 $C_r$）。 第三部分：土的抗剪强度与稳定性分析 (Shear Strength and Stability Analysis) 第八章：土的抗剪强度理论 (Theories of Shear Strength in Soils) 本章系统阐述土体抗剪强度的物理本质——库仑-莫尔准则。详细分析有效应力原理在抗剪强度中的体现，即 $ au = c' + sigma' anphi'$。对比黏土、砂土和岩土混合体的强度参数（内摩擦角 $phi$ 和黏聚力 $c$）的差异性。 第九章：抗剪强度室内试验方法 (Laboratory Testing Methods for Shear Strength) 详述三种主要的室内剪切试验：直剪试验（Direct Shear Test）、三轴压缩试验（Triaxial Compression Test）和无侧限抗压试验（Unconfined Compression Test）。重点分析三轴试验（UU, CU, CD）如何模拟不同的应力历史和排水条件，以及如何从试验结果中反演出土体的强度参数。 第十章：土体边坡稳定分析 (Slope Stability Analysis) 本章聚焦于土体边坡的稳定性评价。首先介绍极限平衡法的基本原理。详细讲解瑞典法（Slices Method）和Bishop法（Bishop’s Simplified Method）在分析稳定系数时的计算步骤与适用条件。讨论对不同边坡类型（如填土坡、天然边坡）的稳定安全系数要求。 第十一章：挡土结构与土压力理论 (Retaining Structures and Earth Pressure Theories) 研究墙后填土对挡土结构产生的侧向土压力。全面推导库仑土压力理论和朗金土压力理论的适用范围及计算公式，讨论动土压力系数的确定。分析墙体结构（重力式、悬臂式）的稳定性校核，包括抗倾覆、抗滑动和整体抗剪切的验算。 第四部分：工程基础与地基承载力 (Engineering Foundations and Bearing Capacity) 第十二章：地基承载力理论 (Theories of Bearing Capacity) 深入探讨Terzaghi和Meyerhof的地基承载力公式的推导过程与适用性。详细分析深度系数、形状系数、荷载倾斜系数的引入，以及对基础底面倾斜和地下水位影响的修正方法。区分极限承载力和容许承载力的概念，以及工程中的安全裕度确定。 第十三章：地基沉降计算 (Calculation of Foundation Settlement) 区别于固结沉降，本章着重讨论由土体侧向变形和弹性压缩引起的瞬时沉降。介绍如何利用弹性理论（如Boussinesq解的推广）计算由集中荷载或均布荷载引起的基础沉降。强调在深厚均质土层中，沉降计算必须结合现场的孔隙比-应力关系。 第十四章：桩基础的受力与设计 (Load Transfer and Design of Pile Foundations) 系统介绍桩基础的分类、作用机理和适用条件。重点分析桩侧阻力（侧摩阻力）和桩端阻力的计算方法，包括静载荷试验和动力测试对极限承载力的确定。探讨桩在受竖向、水平荷载及弯矩作用下的共同受力分析。 第五部分：现代岩土工程技术 (Advanced Topics in Geotechnical Engineering) 第十五章：土体抗液化评估与防治 (Liquefaction Potential Assessment and Mitigation) 针对地震工程，本章介绍土体动力响应的基础。阐述孔隙水压力累积与土体剪胀性在液化过程中的作用。详细介绍基于应力历程（CRR）和基于应变控制的液化判别方法，并探讨地基处理（如振冲、挤密）在提高抗液化能力中的技术措施。 第十六章：土体改良与地基处理技术 (Soil Improvement and Ground Modification Techniques) 本章综述多种现代地基处理技术，旨在提高地基的强度和减小变形。内容包括但不限于：深层搅拌（DSM）、高压喷射灌浆（Jet Grouting）、振动密实技术、真空预压法等。分析每种技术的适用土层、技术参数控制及其对工程环境的影响。 --- 本书特色 1. 理论深度与工程实践的紧密结合： 本书在阐述经典理论的同时，引入了大量基于实际工程案例的参数取值和方法选择的讨论，使读者能够理解“为什么”要选择某种方法，以及该方法的局限性。 2. 强调数值模拟的前沿应用： 在关键章节（如固结、边坡稳定性、地基承载力）后，补充了使用商业有限元软件进行模型建立、参数率定和结果分析的指导性描述，以适应现代工程对复杂分析的需求。 3. 关注中国工程环境的特殊性： 探讨了针对软土地基、膨胀土、黄土等地质条件独特地区的工程问题，并提供了相应的工程经验指导。 4. 详尽的图表与案例分析： 书中配有大量原创或精选的、清晰的工程示意图、应力路径图和典型工程实例的计算步骤，辅助理解抽象的力学概念。 本书是岩土工程师、结构工程师、水利工程师以及相关专业高年级学生进行系统学习和工程实践的必备参考书。

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这本书给我带来的最大感受是其理论的扎实性和应用的广泛性。作者在开篇就强调了岩土工程作为土木工程基础学科的重要性，并且在后续章节中，通过对土的基本性质、应力应变关系、抗剪强度等核心概念的深入剖析，为读者构建了一个完整的理论框架。我尤其赞赏书中对各种岩土工程问题的系统性讲解，无论是边坡失稳的原因分析，还是基础沉降的预测模型，作者都从理论到实践，进行了全面的阐述。书中提供的计算方法和设计原则，对我理解工程实践中的决策过程非常有帮助。比如，在讲解桩基设计时，作者不仅介绍了不同类型桩基的优缺点，还详细说明了如何根据土层条件和荷载要求进行选择和计算，这让我对实际工程中的设计流程有了更清晰的认识。书中的插图和照片也为我提供了宝贵的视觉信息，让我能够更直观地了解不同地质条件下的岩土体形态以及各种工程设备的运行状态。这本书的深度和广度都让我感到非常满意，它不仅仅是一本教材，更像是一本岩土工程领域的百科全书，能够满足不同层次读者的需求。

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这本书给我留下深刻印象的是其对工程问题的细致分析和对解决方案的全面探讨。作者并没有停留在理论层面，而是深入到各种实际工程场景，分析问题产生的根源，并提出相应的工程措施。我最感兴趣的是关于“液化”的章节，作者详细阐述了地震时砂土液化的机理，以及如何通过勘察、设计和加固来预防和减缓液化带来的灾害。书中列举的许多案例，都真实地反映了岩土工程在应对自然灾害和复杂工程挑战中所扮演的关键角色。让我受益匪浅的是关于“挡土墙”的设计内容，作者不仅介绍了不同类型挡土墙的受力原理，还详细讲解了如何根据土压力、墙体自身稳定性和整体稳定性等因素进行设计，并辅以大量的图示和计算示例。这本书的实用性非常强，它让我能够将书本上的理论知识与实际工程应用紧密联系起来，对岩土工程师的工作有了更深刻的理解。作者在写作过程中，始终贯穿一种严谨细致的科学态度，让人读来心生敬佩。

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我对这本书的阅读体验可以用“醍醐灌顶”来形容。在之前，我对岩土工程的认知停留在非常表面的概念，比如“地基”和“土”，但这本书让我看到了这个学科背后深邃的科学逻辑和严谨的工程实践。作者在论述过程中，层层递进，从最基础的土力学原理，到地基的承载力分析，再到边坡的稳定性评价，每一个环节都衔接得非常自然。我特别欣赏书中对数学模型和物理原理的推导过程，虽然我不是数学专业出身，但作者的讲解逻辑清晰，公式的推导过程也非常详尽，让我能够理解这些公式的由来和意义，而不仅仅是死记硬背。书中出现的各种图表和曲线图，都经过精心设计，能够直观地展示数据和趋势，帮助我更好地理解土体的变形和强度特性。让我印象深刻的是关于“固结”的章节，作者通过对时间因素的深入分析，让我明白了为什么地基会随着时间的推移而沉降，以及如何预测和控制这种沉降。这本书的语言风格也不同于我之前看过的很多技术类书籍，它既有科学的严谨性，又不失人文的关怀，让我在学习专业知识的同时，也感受到了工程师们在解决实际问题时所付出的智慧和努力。

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从这本书中，我获得了一种全新的视角来理解我们脚下的大地。作者将抽象的物理原理与具体的工程实践巧妙地融合在一起，让我深刻体会到岩土工程的魅力所在。我特别喜欢书中关于“沉降”的讲解，它让我明白了高层建筑如何才能稳稳地屹立不倒，以及地面交通和地下管线如何避免因地基变形而受到影响。作者在介绍各种地基处理方法时，不仅仅列举了各种技术的名称，还深入分析了它们的作用机理和适用范围，例如，对于软弱土层的处理，书中就详细介绍了换填、排水固结、桩基等多种方法的原理和优缺点，并且给出了如何选择最合适方法的指导。书中的案例分析更是让我身临其境，仿佛置身于真实的工程现场，思考着如何解决遇到的难题。这本书的语言风格既专业又不失通俗，即使对于非岩土工程专业的读者，也能从中领略到这个学科的精妙之处。它让我对“脚踏实地”有了更深的理解，也让我认识到岩土工程师在保障城市安全和可持续发展中的重要作用。

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这本书的封面设计让我印象深刻，简洁而专业，封面的插图仿佛预示着我们将要深入探索大地深处的奥秘。翻开第一页，我立刻被作者严谨而清晰的写作风格所吸引。虽然我对岩土工程的了解并不深厚，但作者通过引人入胜的案例和逐步深入的讲解，让我对这个看似枯燥的学科产生了浓厚的兴趣。书中巧妙地穿插了许多实际工程中的例子，从高层建筑的地基处理到复杂的隧道挖掘，让我能够直观地理解书本理论知识在现实中的应用。我尤其喜欢作者在解释复杂概念时所使用的类比，它们非常生动形象，帮助我迅速建立起对抽象概念的理解。例如，在讲解土的渗透性时，作者用了一个非常贴切的水管漏水来比喻，一下子就让我明白了水在不同土层中的流动差异。此外，书中对各种勘探和试验方法的介绍也详略得当，让我了解了工程师们是如何“透视”地下的。这本书的排版也十分舒适，字体大小适中，段落分明，公式和图表的标注清晰明了，阅读起来不会感到疲惫。总而言之，这是一本让我对岩土工程产生初步认识，并激发进一步学习欲望的优秀入门读物。

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