具体描述
《工程地质学原理》主要供土木工程专业本科学生使用，也可供该专业的研究生、函授生、专科生及从事岩土工程专业的工程技术人员参考。工程地质学是高等院校土木工程专业的结构工程、岩土工程、路桥工程等方向专业基础课。近年来，随着土木工程各学科教学计划及学时安排的调整，该课程的教学内容与学习侧重点也相应发生了变化。《工程地质学原理》即是为适应这些调整而编写。《工程地质学原理》系统而简明地论述了工程地质学的基本理论，内容包括矿物与岩石、地质构造与岩体结构、风化作用、第四纪沉积地层与地貌、地白物理性质及工程分类、地下水的存在与类型、土的渗流理论、工程地质灾害和工程地质勘察，共九章。
好的，这是一份为您构思的图书简介，旨在详细介绍一本与《工程地质学原理》主题相近但内容侧重不同的专业书籍。 --- 岩土工程动力学基础与应用 内容详述与学科定位 岩土工程动力学基础与应用是一本系统阐述土体与岩体在动荷载作用下响应规律、本构模型、分析方法及工程实践的专著。本书旨在填补当前岩土工程学科中，对于地震、爆炸、冲击、振动等瞬态或周期性动力事件影响研究的深度与广度。它超越了传统静力学分析的范畴，深入探索地下工程介质在非静力条件下的复杂力学行为。 本书的理论深度和应用广度，使其成为岩土工程师、结构工程师、地震工程专家以及相关领域研究人员的重要参考资料。 第一部分：动力学基础理论与本构模型 第一章 动力学的基本概念与岩土介质的动态特性 本章首先回顾经典力学中的振动理论、波传播基础，并引入岩土工程特有的非线性与不均匀性概念。重点阐述了土体和岩体的应力波传播机制（如P波、S波、表面波），以及波速、阻尼比等关键动力参数的室内外测试方法。特别关注了孔隙水压力在动态过程中的响应，为后续的液化分析奠定理论基础。 第二章 岩土材料的动态本构关系 这是全书的核心理论部分之一。传统土力学基于的莫尔-库仑或德鲁克-普拉格准则在描述高应变率或循环荷载下的材料行为时存在局限。本章详细介绍了适用于动力分析的先进本构模型： 粘塑性模型与粘弹性模型： 阐述了Kelvin-Voigt模型、Maxwell模型在描述土体的黏滞性方面的应用与局限。 动态损伤与退化模型： 引入了基于循环加载次数或累积塑性应变来描述材料强度和刚度逐步退化的机制，特别是对砂土、粉土和软岩的循环响应进行深入分析。 应变率效应与临界状态模型： 探讨了高应变率对土体抗剪强度、有效应力路径的改变，并将其与临界状态土体力学相结合，建立更符合实际动力工况的本构方程。 第三章 动力边界条件与初始条件处理 在动力分析中，正确的边界和初始条件设置至关重要。本章详细探讨了地震动输入（如位移控制、应力控制）、远场边界的吸收条件（如粘性边界、Prony边界）设计，以及如何根据工程现场数据合理确定场地的初始应力状态，以避免数值模拟中的伪反射和误差。 第二部分：波的传播与场地响应分析 第四章 地震波在不均匀场地中的传播与散射 本章聚焦于地震波如何穿透复杂的地层结构。引入了半空间理论和二维/三维介质中的波方程解法。详细分析了波在不连续面（如断层、软硬地层交界面）的反射、折射和透射现象。特别讨论了地形效应对波场聚焦或衰减的影响。 第五章 土体液化风险评估与动力分析 液化是地震工程中的重大灾害之一。本章系统梳理了液化判据的演进： 基于应力比法（CSR/CRR）： 详细介绍了标准贯入试验（SPT）、圆锥动力触探（CPT）等现场测试数据与液化判据的校准关系，并讨论了孔隙水压力演化模型的建立。 基于孔隙水压力积累法的动态有限元模拟： 利用非饱和土力学原理，结合孔隙水压力平衡方程，模拟地震过程中有效应力的下降过程，从而评估液化程度和持续时间。 第六章 场地效应分析与地震动放大 场地效应，即地震波在软弱土层中被放大或滤波的现象，是结构抗震设计的基础。本章采用频域方法（如传递函数法）和时域方法（如SHAKE、DEEPSOIL等软件的原理）进行分析： 等效线性化方法： 分析了场地剪切波速与剪切应变之间的非线性关系，及其对放大谱的影响。 非线性场地响应： 讨论了在强震作用下，土体进入显著非线性状态时，放大系数和持时特性的变化规律。 第三部分：动力荷载下的结构-土体相互作用 第七章 结构-地基动力相互作用（SSI）理论 SSI是评估深基础、高层建筑乃至核电站安全的关键。本章全面介绍SSI的建模方法： 集中参数法与弹簧-阻尼器模型： 阐述了如何根据土体动力特性计算地基的等效水平、竖向刚度和阻尼系数。 半解析法与精确边界元法： 针对场地不均匀性，引入了边界元法（BEM）求解地基的辐射阻尼，并与有限元（FEM）结合，实现更精确的耦合分析。 超结构效应与模态解耦： 讨论了结构自身动力特性对地基响应的反作用，以及在特定简化情况下的模态解耦策略。 第八章 冲击、爆炸与振动荷载下的地基响应 超越常规的地震分析，本部分关注高应变率的瞬态冲击问题： 爆炸载荷下的应力波传播： 分析了地下结构或近地表爆炸引发的冲击波在岩土中的衰减规律、冲坑效应及空腔周围的动力响应。介绍了接触面积法和数值爆破模拟技术。 机械振动与动力沉降： 针对轨道交通、工业设备等周期性振动源，分析了由振动引起的有效应力积累、动力固结沉降及孔隙水压力再生问题。 第四部分：工程应用、监测与控制 第九章 动力分析的数值方法与工程实践 本章侧重于将理论应用于工程实践： 有限元/有限差分法的应用： 详细介绍了LS-DYNA, ABAQUS/Explicit, FLAC3D等商业软件在处理岩土动力问题时的特定单元选择、接触算法和求解器选择的注意事项。 案例分析： 选取了数个典型的动力工程案例（如液化场地上的高层建筑、地下隧道抗震设计、边坡动力稳定性评估），展示从输入参数选取到结果解释的全过程。 第十章 动力风险评估与减灾技术 动力稳定性评估： 采用基于极限平衡理论的简化方法和全响应动力分析方法，评估边坡、挡土墙在地震作用下的失稳模式与安全系数演化。 地基改良与减灾措施： 探讨了针对动力灾害的工程对策，包括深层搅拌法、地基注浆加固对提高土体动力性能的效果，以及隔振和消能减震技术在岩土结构中的应用潜力。 --- 总结： 本书内容严谨，理论与实践并重，特别强调了孔隙水、应变率、非线性阻尼等在岩土动力响应中的关键作用。它不仅是深入理解岩土动力学机理的教材，更是解决复杂动力工程问题的实战手册。
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