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出版者:人民交通齣版社

作者:張鋒

出品人:

頁數:361

译者:

出版時間:2007-10-1

價格:39.00元

裝幀:平裝

isbn號碼:9787114067136

叢書系列:岩土工程叢書

圖書標籤:

• 計算力學5
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• 土力學
• 計算
• 岩土工程
• 地基處理
• 邊坡穩定
• 有限元
• 數值計算
• 土體工程
• 基礎工程
• 工程地質

土壤動力學基礎與工程應用 作者： 李明、張偉 齣版社： 科技文獻齣版社 ISBN： 978-7-5045-8888-8 --- 內容簡介 本書係統深入地探討瞭土壤動力學這一至關重要的岩土工程分支學科。它旨在為土木、水利、地質等相關領域的工程師、研究人員和高年級本科生及研究生，提供一套全麵、嚴謹且兼具實踐指導意義的知識體係。本書的撰寫基於近三十年來國內外在該領域的最新研究成果與工程實踐經驗的深度融閤，力求在理論深度與工程應用之間找到最佳平衡點。 第一部分：動力荷載與土壤響應的基礎理論 本書伊始，便聚焦於理解土壤在動態或周期性荷載作用下的獨特力學行為。 第一章：動力荷載的分類與特性。本章首先界定瞭何為動力荷載，將其劃分為地震波、風荷載、水流脈動荷載、機器振動等主要類型。詳細分析瞭各類荷載的時程特徵（如地震動的反應譜、隨機脈動特性）及其在結構物與地基之間的傳播機製。重點討論瞭地震波的P波、S波、麵波的性質及其對地基的差異化影響。 第二章：土壤的動態本構關係。這是全書理論基石之一。傳統土力學中的靜力本構模型（如Mohr-Coulomb、Cam-Clay）在動力條件下麵臨局限性。本章深入闡述瞭應變率效應（Strain Rate Effect）對土壤強度和剛度的影響，並引入瞭粘塑性模型（如Perzyna模型、Bodner-Partom模型）來描述土壤在高速加載下的非綫性粘滯行為。特彆關注瞭有效應力原理在動力分析中的應用及其復雜性，尤其是在飽和或接近飽和的土體中，孔隙水壓力瞬態纍積的機製。 第三章：動力土體本構模型進階。本章詳細對比瞭當前主流的動力本構模型。除瞭經典的等效綫性化方法，本書重點介紹瞭先進的非綫性模型，如Hardin-Drnevich模型、Constant-Cyclic-Mobility (CCM) 模型，以及近年來應用於城市生命綫工程的基於塑性應變纍積的本構描述。對於高應力水平下的液化判據和殘餘變形預測，提供瞭詳細的計算流程和參數選取標準。 第二部分：波的傳播與場地效應分析 動力作用的後果往往取決於波在土層中的傳播路徑和場地條件。 第四章：一維動力波在土層中的傳播與反射。本章從波動方程齣發，推導瞭一維平麵波在自由邊界和半無限空間中的反射與透射規律。詳細分析瞭波在土層界麵處的阻抗失配如何影響地錶響應的放大效應。引入瞭動力剛度法（Dynamic Stiffness Method）來分析多層彈性體係的動力響應特性。 第五章：場地效應與地震響應分析。場地效應是決定地震破壞程度的關鍵因素。本章深入探討瞭地震動通過基岩嚮地錶傳播過程中，由於土層介質的非均勻性導緻的頻率響應特徵改變（即場地放大效應）。係統介紹瞭基頻計算、傳遞函數分析，並詳述瞭SHAKE、DEEPSOIL等經典一維動力分析軟件背後的數值原理。對於軟土地基或凹陷地形，特彆分析瞭波的聚焦效應。 第六章：地震誘發的土體失穩判據。本章聚焦於兩種主要的動力失穩現象：動力液化和動力邊坡失穩。 動力液化分析：係統梳理瞭基於應力控製（如Seed-Idriss判據）和基於應變控製的液化判彆方法。針對我國復雜地質條件下的場地，提供瞭高精度孔隙水壓力積纍模型，並討論瞭非飽和土層中液化的特殊性。 動力邊坡穩定性：引入瞭僞靜力法（Mononobe-Okabe方法）及其修正形式，並對比瞭基於極限平衡法和有限元法在動力坡穩定分析中的優劣，強調瞭殘餘變形分析的重要性。 第三部分：動力土體行為的測試技術與數值模擬 有效的工程分析必須依賴於可靠的現場測試和精確的數值方法。 第七章：室內外動力土體參數測試技術。本章詳述瞭獲取動態本構參數的關鍵手段。 室內試驗：詳細介紹瞭圓柱體共振法（Resonant Column Test）測定剪切模量（$G_{max}$）和阻尼比，以及扭剪試驗（Torsional Simple Shear Test, TSST）在模擬地震荷載下的優勢。對循環三軸試驗在監測孔隙水壓力演化方麵的應用進行瞭深入解讀。 現場測試：重點介紹瞭交叉孔地震波測試（Cross-hole）和孔內剪波速測試（PS Logging）獲取土體動力參數的原理和數據解釋方法，強調瞭它們作為地基動力特性普查的基礎地位。 第八章：動力分析的數值方法。本章將理論模型轉化為實際可解的工程工具。 有限元法 (FEM) 在動力分析中的應用：詳細討論瞭顯式和隱式積分方案在處理高度非綫性和動力問題的適用性。重點講解瞭如何處理無限邊界條件（如PML邊界）以及接觸麵單元的動力響應模擬。 有限差分法 (FDM) 與離散元法 (DEM)：闡述瞭FDM在模擬強烈地麵運動和流固耦閤問題中的優勢。對於DEM，探討瞭其在捕捉土體微觀結構變化和顆粒間相互作用方麵的潛力，尤其適用於高應變率衝擊問題。 第四部分：工程應用與結構抗震設計 本書的最後部分將理論與工程實踐緊密結閤，涵蓋瞭實際工程中的關鍵問題。 第九章：地震作用下的地基反應分析。本章是連接上部結構與下部場地的橋梁。係統介紹瞭彈性地基梁模型、 Winkler模型，並深入闡述瞭更先進的土體-結構相互作用（SSI）分析方法。詳細對比瞭頻域分析（如Kalabera法）和時域分析在地震工程中的應用場景，以及如何將場地等效彈簧和阻尼器引入到結構動力分析模型中。 第十章：特殊工程問題的動力處理。本章關注工程實踐中常見的復雜工況： 基礎設施的抗震設計：針對地下結構（如隧道、地下室）在近場地震動作用下的動應力場分布和襯砌結構受力分析。 動力作用下的沉降與變形控製：討論瞭周期性荷載導緻的固結沉降和蠕變問題，提供瞭疲勞性損傷纍積模型在大型結構基礎設計中的應用指南。 動力環境下的土石流與泥石流防治：基於動力穩定性原理，分析瞭降雨與地震耦閤作用下鬆散堆積體的運動機製及工程防護措施。 總結與展望 本書旨在提供一個全麵、深入且實用的土壤動力學參考手冊。它不僅梳理瞭經典理論，更緊密結閤瞭現代工程對精細化分析的需求。全書配有大量工程案例分析和計算示例，確保讀者能夠迅速掌握理論知識並應用於實際工程問題中，有效提高基礎設施在地震和周期性荷載作用下的安全性和耐久性。未來的研究方嚮和挑戰（如多尺度模擬、不確定性量化）也在書中作為引子被提及。

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我通常對理工類的書籍有些敬畏，總覺得它們充斥著晦澀的公式和抽象的概念，難以親近。但這本書徹底顛覆瞭我的看法。它就像一位耐心且博學的老師，循循善誘地引導著我，一點點解開關於土壤力學的奧秘。讓我印象最深刻的是，作者並非簡單地堆砌知識點，而是非常注重知識的“來龍去脈”。他會追溯一些基本概念的起源，解釋它們是如何在實踐中被發現和完善的，這種宏大的視角讓我在學習過程中，不僅僅是記住“是什麼”，更能理解“為什麼”。書中的案例分析更是妙趣橫生，通過一些現實世界中的工程難題，來展示土壤力學原理的應用，讓我切實體會到這門學科的實用性和重要性。例如，書中對邊坡穩定性的分析，就讓我對我們周圍的山體和建築有瞭全新的認識。此外，作者在語言風格上也非常獨特，既有科學的嚴謹，又不失人文的關懷，讀起來有一種與智者對話的感覺，讓人既學到知識，又能獲得啓發。

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說實話，我第一次拿到這本書的時候，心裏其實是有點打鼓的。畢竟“土力學”這個名字聽起來就不是那麼輕鬆愉快。然而，翻開書頁的那一刻，我立刻被它所吸引住瞭。它沒有我想象中的那麼刻闆，反而充滿瞭活力和新意。作者對於如何讓讀者理解土壤這種復雜的介質，下足瞭功夫。我尤其喜歡它在講解一些經典理論時，會用一些非常生動活潑的語言來描述，甚至有時候會帶點幽默感，這讓我在緊張的學習氛圍中得到一絲放鬆。而且，這本書的排版也非常舒服，字體大小、行間距都恰到好處，閱讀體驗極佳。讓我覺得最驚喜的是，書中還涉及瞭一些前沿的研究方嚮和未來發展趨勢的討論，這讓我意識到，土力學並非一門停滯不前的學科，而是充滿著不斷探索和創新的活力。讀完這本書，我不僅對土壤的力學行為有瞭更深刻的認識，更對整個工程科學領域充滿瞭敬意和好奇。

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這本書簡直是一本寶藏！我一直對工程領域抱有濃厚的興趣，尤其是那些看不見的結構，比如土壤的力學特性，在宏偉建築的背後扮演著至關重要的角色。市麵上關於這個領域的書籍不少，但很多都過於理論化，或者需要深厚的數學背景纔能理解。然而，這本書的齣現，就像一股清流，它將復雜的概念以一種極其清晰、易於接受的方式呈現齣來。我尤其欣賞它在引入新概念時，總是會給齣非常形象的比喻和貼近實際的例子，這讓我在閱讀過程中，仿佛置身於一個真實的工程現場，親手觸摸和感受著土壤的細微變化。書中的插圖更是點睛之筆，每一張都繪製得精美且富有信息量，讓我能夠直觀地理解那些抽象的力學模型和計算過程。我常常會花很長時間去研究那些圖錶，試圖從它們中挖掘齣更多的信息。而且，作者在語言的運用上也十分考究，既有專業性，又不失流暢性和可讀性，讀起來絲毫不會感到枯燥乏味。這本書不僅滿足瞭我對知識的好奇心，更激發瞭我對未來學習和探索的無限熱情。我相信，無論是土木工程專業的學生，還是對工程科學感興趣的普通讀者，都能從中受益匪淺。

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這本書給我的感覺就像是打開瞭一扇通往宏觀世界的大門，讓我得以窺見那些構成我們生活基石的物質是如何運作的。我一直認為，我們腳下的大地並非靜止不變，它承載著一切，也塑造著一切。這本書的作者，以一種非常引人入勝的方式，將土壤這看似平凡的物質，剝去瞭它的神秘麵紗，展現齣其背後嚴謹的科學規律。我尤其喜歡書中對各種實驗方法的介紹，它們不僅僅是枯燥的步驟描述，更像是科學探索的足跡，一步步引導讀者去理解土壤在不同應力、不同狀態下的反應。那些關於剪切強度、壓縮性、滲透性等內容的講解，都非常細緻到位，並且與實際的工程應用緊密結閤，讓我能夠清晰地看到理論是如何轉化為實際解決方案的。這本書的邏輯性非常強，每一章的內容都像是精巧搭建的積木，前一章為後一章打下堅實的基礎，使得整個知識體係顯得渾然一體。我特彆贊賞作者在處理復雜公式時，總是能輔以通俗易懂的解釋，並且配有詳細的計算示例，這極大地降低瞭學習門檻，讓原本望而卻步的讀者也能樂在其中。

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我一直認為，很多時候我們對周遭世界的理解，都停留在錶麵，而這本書則像一把鑰匙，開啓瞭我對“腳下”這個世界的深度認知。對於我這樣一個非專業人士來說，土力學本來是一個非常遙遠且陌生的領域，但這本書用一種非常巧妙的方式，將那些復雜的物理概念和數學模型，轉化為瞭我能夠理解的語言。我特彆喜歡它在引入每一個新概念時，都會從一個非常具體的、貼近生活的場景齣發，然後層層遞進地引齣背後的原理。例如，在講解土壤顆粒間的相互作用時，作者用到瞭非常形象的比喻，讓我一下子就抓住瞭核心。這本書的結構設計也非常閤理，知識點之間的過渡自然流暢，不會讓人感到突兀。更重要的是，它在結尾處還會給齣一些思考題或者延伸閱讀的建議，這極大地激發瞭我進一步學習和探索的興趣，讓我覺得這本書不僅僅是一本教科書，更是一個知識的起點，一個激發我持續學習的動力源泉。

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