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數值分析在岩土工程中的應用(普通高等教育新工科人才培養十四五規劃教材)

  • 作者：編者:林杭//曹日紅|責編:伍華進
  • 出版社：中南大學
  • ISBN：9787548753568
  • 出版日期：2023/05/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：240
人民幣：RMB 56 元      售價：元
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內容大鋼
    隨著電腦水平的不斷提高，數值分析方法在岩土工程中的應用得到了前所未有的發展，主要包括：（1）連續介質方法；（2）非連續介質方法。本書以具體案例為背景，主要介紹數值分析方法在岩土工程中的應用。數值分析方法能夠模擬實際工程情況．彌補室內試驗不足，驗證理論計算結果，本書分別從數值分析在岩石力學、邊坡工程、隧道工程和樁基工程中的應用方面展開介紹。
作者介紹
編者:林杭//曹日紅|責編:伍華進
目錄
第1章  岩土工程數值計算方法簡介
  1.1  有限差分數值計算原理
    1.1.1  計算原理
    1.1.2  有限差分數值計算求解流程
  1.2  離散元數值計算原理
    1.2.1  離散元計算相關假設
    1.2.2  離散元計算模擬步驟
    1.2.3  離散元數值計算原理
    1.2.4  模型基本運動方程
    1.2.5  接觸模型與本構關係
    1.2.6  平行黏結模型
    1.2.7  平行黏結模型部分細觀參數
第2章  數值分析方法在岩石力學中的應用
  2.1  理想巴西劈裂試驗中起裂點的數值分析
    2.1.1  巴西劈裂試驗的研究背景
    2.1.2  理想巴西圓盤的起裂點分析
    2.1.3  理論分析
    2.1.4  數值分析
    2.1.5  擬合分析
  2.2  平台巴西圓盤試驗的起裂點分析
    2.2.1  數值模型與理論方法
    2.2.2  起裂點破壞模式分析
    2.2.3  起裂點位置分析
    2.2.4  抗拉強度公式修正
  2.3  考慮載入圓弧的巴西劈裂試驗
    2.3.1  數值模型
    2.3.2  數值結果分析
    2.3.3  抗拉強度公式修正
  2.4  離散元法在遍布裂隙岩體斷裂演化中的應用
    2.4.1  裂隙傾角及交叉角對遍布裂隙力學性質的影響
    2.4.2  類岩材料強度參數標定
    2.4.3  軸向載入下遍布裂隙岩體強度特性與破裂演化
  2.5  三維非貫通節理岩體力學特性數值模擬
    2.5.1  三維非貫通節理定義與實現
    2.5.2  軸向載入下三維非貫通節理力學響應數值模擬
    2.5.3  應力特徵分析
    2.5.4  破壞模式演化和破壞模式
    2.5.5  單軸載入節理試樣的破壞演化規律
    2.5.6  剪切荷載作用下非貫通節理岩體數值模擬
  2.6  壓剪條件下裂隙岩體斷裂特性數值模擬
    2.6.1  FEM一.DEM耦合模擬裂隙岩體壓剪破裂
    2.6.2  利用顆粒簇剪切盒實現的層狀裂隙岩體壓剪斷裂
第3章  數值分析在邊坡工程中的應用
  3.1  邊坡安全係數定義及其抗剪強度機理
    3.1.1  強度折減法的基本原理
    3.1.2  穩定性的抗剪強度影響效應
  3.2  邊坡臨界失穩狀態的判定標準
    3.2.1  計算方法與模型
    3.2.2  塑性區貫通判據
    3.2.3  計算不收斂判據

    3.2.4  位移突變判據
    3.2.5  均質土坡監測點和位移方式
  3.3  滑動面確定方法及穩定性影響因素研究
    3.3.1  滑動面確定方法
    3.3.2  黏結力的影響
    3.3.3  內摩擦角的影響
  3.4  基於邊坡極限狀態的土體抗剪強度參數反分析
    3.4.1  安全係數與滑動面之間關係的理論推導
    3.4.2  滑動面影響參數分析
  3.5  土體抗剪強度參數反分析
    3.5.1  邊坡抗剪強度參數計算方法
    3.5.2  圓弧滑動面最大深度D值推導公式
    3.5.3  滑動面位置變化規律
    3.5.4  圖表繪製與分析
    3.5.5  參數反分析方法的數值計算驗證
  3.6  考慮錨桿支護情況下的邊坡強度折減法
    3.6.1  數值模型與方法
    3.6.2  錨桿長度的影響
    3.6.3  傾角和錨桿位置的影響
  3.7  廣義：Hoek-Brown準則中邊坡安全係數的間接解法
    3.7.1  等效黏結力和內摩擦角
    3.7.2  間接解法
    3.7.3  參數影響分析
  3.8  Hoek-Brown準則強度折減法在三維邊坡穩定性分析中的應用
    3.8.1  工程概況
    3.8.2  數值模型
    3.8.3  監測點布置
    3.8.4  計算分析
  3.9  層狀邊坡穩定性數值分析
    3.9.1  地質概況
    3.9.2  數值計算方法
    3.9.3  分析與討論
  3.10  多尺度邊坡穩定性精度分析
    3.10.1  邊坡穩定性精度
    3.10.2  邊坡精細安全係數
    3.10.3  邊坡高度與尺度因子的關係
    3.10.4  邊坡坡角與尺度因子的關係
    3.10.5  單元形狀對邊坡穩定性計算結果的影響
第4章  樁基摩阻力變化規律的數值分析
  4.1  引言
    4.1.1  工程意義
    4.1.2  產生負摩阻力的機理
  4.2  單樁數值計算模型
  4.3  單樁側摩阻力數值分析
    4.3.1  摩阻力的分佈
    4.3.2  中性點位置
    4.3.3  軸力分佈
  4.4  群樁效應數值模擬分析
    4.4.1  群樁效應機理淺析
    4.4.2  群樁4根樁摩阻力和軸力分佈特性

    4.4.3  群樁5根樁摩阻力和軸力分佈特性
    4.4.4  群樁9根樁摩阻力和軸力分佈特性
    4.4.5  群樁16根樁摩阻力和軸力分佈特性
    4.4.6  群樁25根樁摩阻力和軸力分佈特性
    4.4.7  群樁之間對比分析
第5章  高應力巷道圍岩變形穩定性數值分析
  5.1  深部圍岩強流變特性與巷道破壞特徵
  5.2  流變模型開發與數值模型建立
    5.2.1  模型的選取
    5.2.2  模型編製流程
    5.2.3  巷道數值模型建立與地應力生成
  5.3  巷道圍岩穩定性數值分析與現場試驗
    5.3.1  裸巷圍岩應力與變形分析
    5.3.2  支護條件下巷道穩定性
    5.3.3  現場試驗與效果評價
  5.4  考慮應變軟化的地下采場開挖變形穩定性數值分析
    5.4.1  考慮應變軟化的數值方法
    5.4.2  計算模型
    5.4.3  計算結果與討論
    5.4.4  空區對大型地下采場開挖變形穩定性的影響
參考文獻

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