岩土結構強度理論 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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範文，俞茂宏，鄧龍勝 著

圖書標籤:

• 岩土工程
• 結構工程
• 強度理論
• 土力學
• 基礎工程
• 岩石力學
• 數值計算
• 工程地質
• 邊坡穩定
• 地基處理

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030519641

版次：1

商品编码：12180170

包装：精装

开本：16开

出版时间：2017-04-01

页数：260

字数：385000

正文语种：中文

內容簡介

強度問題是岩土體結構穩定性評價的理論基礎，對岩土體強度理論的研究貫穿瞭整個岩土力學的發展曆程。統一強度理論考慮瞭中間主應力對屈服和破壞的影響，覆蓋瞭所有可能外凸極限麵的上下限，和單剪強度理論相比，其優點非常明顯。本書以統一強度理論為基礎，將岩土工程與地質工程中的岩土力學問題作為研究對象,進行瞭深入細緻的理論研究，取得的係列結果可為更多材料和結構的工程應用提供參考。本書內容主要包括：（1）有關雙剪應力狀態和雙剪統一強度理論的概念；（2）基於統一強度理論的極限平衡理論及其應用；（3）統一彈塑性損傷模型與各嚮異性損傷的統一滑移綫場理論；（4）基於統一強度理論的塑性極限分析及其應用；（5）考慮岩土類材料軟化及剪脹性的軸對稱問題的統一解；（6）雙剪統一彈塑性本構模型的建立及有限元分析；（7）黃土邊坡變形破壞及穩定性的強度理論效應研究；（8）統一型復閤斷裂準則及斷裂力學問題的彈塑性有限元分析。

目錄

目錄
前言
第1章 緒論 1
主要參考文獻 6
第2章 雙剪統一強度理論 7
2.1 概述 7
2.2 單元體 7
2.3 一點的應力狀態 10
2.4 空間應力狀態 12
2.5 雙剪單元體 16
2.6 應力網與雙剪應力圓 19
2.7 應力路徑與雙剪應力路徑 20
2.8 應力狀態的分解、空間純剪切應力狀態(S：<0) 21
2.9 空間純剪切應力狀態(S：>0) 25
2.10 純剪切應力狀態(S：=0) 27
2.11 剪應力定理 28
2.12 應力狀態類型、雙剪應力狀態參數 28
2.13 雙剪應力函數 30
2.14 主應力空間 31
2.15 靜水應力軸與空間柱坐標 33
2.16 雙剪統一強度理論 36
主要參考文獻 41
第3章 基於統一強度理論的極限平衡理論及其應用 42
3.1 引言 42
3.2 統一強度理論的抗剪強度錶達式 42
3.3 擋土牆上的土壓力 45
3.3.1 Rankine土壓力公式的推廣和改進 45
3.3.2 滑楔極限平衡理論統一解公式 55
3.4 地基極限承載力公式 59
3.4.1 平麵應變問題的統一強度理論會式 59
3.4.2 太沙基公式的修正 60
3.4.3 地基臨界荷載公式 63
3.5 基於統一強度理論的地基模型試驗研究 69
3.5.1 模型相似準則 69
3.5.2 試驗模型的設計 71
3.5.3 試驗加載設計 73
3.5.4 模型試驗的數據采集 74
3.5.5 試驗數據處理和結果分析 75
3.5.6 基於統一強度理論的地基變形破壞特徵分析 89
3.5.7 基於統一強度理論的地基極限承載力驗算 95
主要參考文獻 95
第4章 統一彈塑性損傷模型與各嚮異性損傷的統一滑移綫場理論 97
4.1 引言 97
4.2 統一彈塑性損傷模型的建立 97
4.2.1 有效應力與損傷應變張量 97
4.2.2 彈性與損傷 100
4.2.3 塑性與損傷 101
4.2.4 損傷演變——俞茂宏相當應力模型 104
4.3 統一滑移綫場理論及其應用 106
4.3.1 平麵應變問題的基本方程 107
4.3.2 滑移綫法解析解 108
4.3.3 滑移綫法數值解 110
4.4 各嚮異性損傷的統一滑移綫場理論及其應用 115
4.4.1 平衡方程 115
4.4.2 耦閤損傷的強度條件 115
4.4.3 耦閤損傷的極限平衡微分方程 116
4.4.4 解析解法 117
4.4.5 教值解法 117
主要參考文獻 119
第5章 基於統一強度理論的塑性極限分析及其應用 121
5.1 引言 121
5.2 塑性最大功原理及虛功率原理 121
5.2.1 虛功率原理 121
5.2.2 極限狀態下應力和應變率的特點 122
5.2.3 塑性最大功率原理 123
5.3 塑性極限分析的上下限理論 124
5.3.1 下限定理 124
5.3.2 上限定理 124
5.4 土壓力問題的統一極限分析 125
5.5 算法及實例分析 131
主要參考文獻 143
第6章 考慮岩土類材料軟化及剪脹性的軸對稱問題的統一解 144
6.1 引言 144
6.2 理論分析模型 145
6.2.1 岩土材料模型 145
6.2.2 受力模型 145
6.3 洞室圍岩彈塑性分析的統一解 146
6.3.1 彈塑性分析 146
6.3.2 圍岩塑性軟化區及殘餘區範圍的確定 148
6.3.3 理論解答的廣泛意義 149
6.3.4 計算討論 150
6.4 擴孔問題的統一解 153
6.4.1 擴孔的彈塑性分析 153
6.4.2 孔周岩土體塑性流動區半徑數值分析 155
6.4.3 孔周岩土體狀態判定 156
6.4.4 計算討論 156
主要參考文獻 163
第7章 雙剪統一彈塑性本構模型的建立及有限元分析 165
7.1 引言 165
7.2 彈性本構關係 165
7.3 屈服條件 166
7.4 強化條件及加卸載準則 166
7.4.1 理想彈塑性材料加載和卸載準則 166
7.4.2 強化材料的加載和卸載 167
7.4.3 軟化材料的加載和卸載 167
7.5 流動法則 167
7.6 雙剪統一彈塑性本構矩陣 168
7.7 取剪統一彈塑性本構模型中的奇異點的處理 171
7.8 實例分析 172
7.8.1 隧道模型 172
7.8.2 地基模型 175
主要參考文獻 179
第8章 黃土邊坡變形破壞及穩定性的強度理論效應研究 181
8.1 黃土邊坡變形破壞的物理模型試驗 182
8.1.1 模型試驗方案的設計 182
8.1.2 邊坡加載變形破壞特徵分析 193
8.1.3 坡體內部應力場特徵 200
8.2 統一強度理論在FLAC3D中的實現 207
8.2.1 屈服準則相關參數獲取 207
8.2.2 統一強度理論在FLAC3D中的實現 209
8.3 黃土邊坡變形破壞及穩定性的強度理論效應 211
8.3.1 黃土邊坡計算模型的建立 211
8.3.2 邊坡變形破壞及穩定性的強度理論效應 211
主要參考文獻 231
第9章 統一復閤斷裂準則及斷裂力學問題的彈塑性有限元分析 233
9.1 引言 233
9.2 統一強度理論在建立復閤型斷裂準則中的應用” 233
9.2.1 理論分析 233
9.2.2 實例分析 237
9.3 斷裂力學問題的有限元分析及應用 243
主要參考文獻 250

精彩書摘

　　《岩土結構強度理論》：
　　第1章 緒論
　　岩土工程是建立在岩土材料力學特性的基礎上，以土體和岩體為主要研究對象的實踐性學科。它研究地球錶部的岩石與土或由其組成的岩體與土體，前者為材料，後者應為廣義上的結構。岩土材料均屬地質材料，都是地質曆史的産物，是一種有彆於人造材料的天然材料，且土是岩石的一部分。但從力學性質和組成結構來看，應將其分開研究，所以在岩土工程或地質工程中通常將岩石與土分開，岩石是岩石力學的研究對象，土為土力學的研究對象，但二者之間有一些共性。
　　岩土體強度和變形研究貫穿於整個岩土力學的發展過程。到目前為止，它依然是學科前沿的重要研究領域。岩石和土是顆粒材料組成的多相體，種類繁多，性質復雜，因此其強度理論的研究更為睏難。岩土比金屬有更加復雜的強度和變形特性，如壓硬性、剪脹性、等壓屈服特性，對路徑的依賴性、軟化性、抗拉壓不等性、初始各嚮異性和應力引起的各嚮異性等。岩土體類型、結構和賦存環境的復雜性，造就瞭岩土體具有特殊和復雜的工程特性，同時使岩土力學學科産生瞭許多研究領域。特彆是與其基本特性相關的岩土工程中的三大工程問題，即強度問題、變形問題和滲透問題。其中，強度問題是一個核心問題，它是岩土體穩定性評價的理論墓礎。在強度理論研究中，包括岩土材料強度理論和岩土結構強度理論的研究，材料強度是保證各種工程結構安全使用的一個最重要的基本條件，它是研究各種材料的強度隨復雜應力狀態改變而變化的規律，並建立相應的計算準則：而結構強度理論研究結構在荷載增加的過程中岩土體從彈性到塑性再到破壞，以及岩土體在荷載作用下的強度和承載能力。結構強度理論研究的範圍很廣，不僅研究結構的彈性狀態和彈性極限，而且研究結構超過彈性時的狀態和塑性極限狀態，並預計齣結構極限承載能力，結構強度理論研究與材料強度理論研究是緊密相關的。結構強度理論包括彈塑性應力場、應變場、滑移綫場、特徵綫場（平麵應力和空間軸對稱）等工程結構的極限分析以及結構彈性區、損傷區、塑性區、破裂區的研究等。
　　強度理論是材料強度與結構強度研究的連結點。俞茂宏的著作《雙剪理論及其應用》，以雙剪統一強度理論為基礎，將材料強度理論與結構強度理論聯係起來，進行係統的論述；孫鈞院士的《岩土材料流變及其工程應用》將材料流變理論和結構流變理論結閤起來；瀋珠江院士的《理論土力學》將土體理論與土體結構理論結閤起來，形成瞭係統的成果。
　　應該指齣，關於屈服和強度準則效應研究所采用的屈服準彆有的是分散零亂的，有的是不閤理的，因此結構強度理論研究需要對材料強度理論的選用進行研究。統一強度理論界定瞭各種強度理論的範圍，它覆蓋瞭域內的所有區域，為強度理論效應研究提供瞭一個有力的手段和理論基礎。
　　……

建築科學前沿探索：從材料本構到結構整體行為的深度解析 圖書名稱： 建築科學前沿探索：從材料本構到結構整體行為的深度解析 圖書簡介： 本書旨在為土木工程、結構工程及相關領域的研究人員、工程師和高級學生提供一個深入、前沿的視角，探討現代建築結構體係在復雜荷載條件下的響應、失效機製與性能優化。全書內容緊密圍繞先進結構材料的力學行為、非綫性分析方法、結構體係的動力響應與抗震設計，以及新型結構形式的性能評估展開，力求在理論深度和工程應用之間搭建堅實的橋梁。 第一部分：先進結構材料的本構關係與多尺度建模 本部分聚焦於傳統材料科學的邊界拓展，深入剖析當前高性能工程材料在微觀結構控製下的宏觀力學錶現。 第一章：新型復閤材料的應力-應變場演化 本章詳細闡述瞭縴維增強復閤材料（FRP）以及智能材料（如形狀記憶閤金、壓電材料）在不同溫度和濕度梯度下的本構關係。重點分析瞭材料內部微裂紋的萌生、擴展與連接過程，特彆關注瞭界麵剪切行為對整體強度的影響。引入瞭基於晶格模型和有限元方法的多尺度耦閤分析框架，用於預測材料在極端載荷下的損傷纍積規律。內容涵蓋瞭材料蠕變、疲勞的能量耗散理論，並提齣瞭適用於快速評估新型結構元件服役性能的簡化模型。 第二章：高韌性混凝土（HPC）的細觀力學與本構描述 針對傳統混凝土的脆性問題，本章深入探討瞭UHPC、再生骨料混凝土等高韌性材料的微觀結構特徵。通過X射綫CT掃描和數字圖像處理技術，量化瞭材料內部孔隙率、微裂縫的分布密度。建立瞭一套考慮縴維-基體相互作用的非局部損傷本構模型，該模型能夠準確捕捉高韌性混凝土從彈性階段到完全開裂後的應力應變平颱期。討論瞭不同水灰比、外加劑摻量對延展性提升的機製，並提供瞭在復雜受力狀態下（如拉伸、剪切和彎麯的耦閤作用）材料參數設定的工程指南。 第三部分：結構非綫性分析與失效模式預測 結構的行為往往是高度非綫性的，本部分緻力於構建精確描述這種非綫性的數值工具與理論基礎。 第三章：結構接觸與大變形的非綫性求解技術 本章係統梳理瞭結構分析中的接觸非綫性問題（如支座、預應力錨固區）。深入分析瞭罰函數法、增廣拉格朗日法等接觸算法的收斂特性與計算效率。隨後，將焦點轉嚮大變形問題，詳細闡述瞭更新的拉格朗日描述（Updated Lagrangian）和總拉格朗日描述（Total Lagrangian）在描述結構幾何非綫性中的優劣。針對屈麯後承載力分析，引入瞭基於弧長法的穩定路徑跟蹤技術，並對復雜幾何結構（如拱橋、薄殼結構）的極限承載力預測進行瞭詳盡的算例分析。 第四章：損傷力學與結構漸進式失效評估 本章核心在於從宏觀層麵理解結構退化過程。介紹瞭內聚力模型（Cohesive Zone Model, CZM）在模擬裂紋擴展過程中的應用，重點在於如何通過實驗標定CZMs的能量釋放率參數。係統闡述瞭基於可靠性理論的結構剩餘壽命評估方法，特彆是將隨機場理論引入到材料不確定性中，以更精確地預測結構在長期服役中的概率性失效風險。內容還涉及瞭對既有結構進行健康監測數據（如應變、振動模態）反演分析，以識彆早期損傷位置和嚴重程度的先進方法。 第三部分：動力響應、抗震性能與主動控製 現代基礎設施必須具備抵抗地震、風荷載等動態作用的能力。本部分側重於結構動力學的高級應用。 第五章：多域耦閤下的結構振動特性分析 本章超越瞭傳統的梁柱模型，探討瞭土體-結構相互作用（SSI）對結構動力響應的影響。詳細分析瞭地基的彈性、黏塑性對上部結構高頻振動特性的調製作用。針對超高層建築，深入研究瞭風緻振動的非綫性氣動彈性效應，特彆是渦鏇脫落引起的顫振與抖振現象。引入瞭基於模態疊加法和時間步積分法的組閤方法，用於準確模擬復雜荷載下的瞬態響應。 第六章：先進抗震技術與結構韌性設計 本章聚焦於主動、半主動與被動控製技術的最新進展。詳細介紹瞭粘滯阻尼器、金屬屈服型耗能支撐（Buckling-Restrained Braces, BRBs）的性能參數化設計。重點分析瞭隔震技術（如鉛芯橡膠支座、滑動支座）在不同地震動輸入下的能量耗散能力。針對韌性化設計，提齣瞭一套基於性能的抗震設計（PBEE）框架，該框架要求結構在設計地震作用下保持“可修復性”和“功能性”，而非僅僅是防止倒塌。 第四部分：新型結構體係的性能與優化 麵嚮未來工程需求，本部分對超越傳統框架結構的體係進行瞭探討。 第七章：空間網格結構與薄殼結構的穩定性分析 本章深入分析瞭空間桁架、網殼結構的幾何復雜性帶來的穩定性挑戰。提齣瞭基於奇異值分解（SVD）的初始缺陷敏感性分析方法，用於評估施工誤差對結構的預應力平衡和屈麯荷載的影響。對於麯麵薄殼結構，重點探討瞭膜態受力分析與彎麯應力分離的數值方法，並討論瞭如何通過優化節點連接剛度來提高結構的整體剛度。 第八章：預應力與後張體係的長期性能評估 本章著重於預應力技術在復雜結構中的應用，特彆是針對大跨度斜拉橋、後張預應力混凝土結構。分析瞭鋼絞綫鬆弛、錨固端應力損失的長期纍積效應。引入瞭考慮環境因素（如溫度梯度、氯離子侵蝕）對預應力鋼材疲勞壽命影響的耦閤模型，並提齣瞭最優預應力損失控製的實施策略，以確保結構在數十年使用期內的服務性能。 全書結構嚴謹，理論闡述深入淺齣，結閤大量工程實例和前沿文獻進行交叉印證，旨在為讀者提供一個全麵、係統的結構力學與工程應用知識體係。

评分☆☆☆☆☆

我拿到這本書之後，最先關注的就是它的理論體係是否完整。作為一本關於“強度理論”的書，我期望它能從最基礎的應力應變關係開始，逐步深入到各種復雜的強度模型，比如Mohr-Coulomb, Drucker-Prager, Cam-Clay模型等，並且詳細介紹這些模型的假設、適用範圍和優缺點。我一直對“屈服準則”和“流動法則”這兩個概念在岩土力學中的重要性感到好奇，我希望這本書能清晰地解釋它們之間的關係，以及它們如何共同決定瞭岩土材料的塑性變形行為。另外，我非常關心這本書是否會探討如何通過室內試驗和現場試驗來獲取岩土材料的強度參數，以及如何對這些參數進行反演和優化，以獲得更可靠的設計依據。畢竟，理論模型的精度很大程度上取決於輸入參數的準確性，這一點對於實際工程應用來說至關重要。

评分☆☆☆☆☆

我之所以對《岩土結構強度理論》這本書抱有很高的期望，是因為我一直認為，對岩土工程問題的理解，最終都迴歸到對岩土材料力學行為的準確把握。我希望這本書能夠深入淺齣地講解一些復雜的數學模型和物理概念，讓非專業讀者也能有所收獲。我特彆希望能看到書中對一些經典工程案例的深入分析，例如大型水壩的穩定性分析、高層建築的地基處理、復雜地質條件下的隧道開挖等，通過這些案例來展示強度理論在實際工程中的應用和局限性。這樣，我不僅能學到理論知識，還能從中吸取經驗教訓，更好地應對未來可能遇到的工程挑戰。此外，對於那些涉及岩土結構長期性能預測的問題，比如徐變、固結以及這些因素如何影響材料的有效強度，我希望書中也能有所涉及，這對於工程的長期安全至關重要。

评分☆☆☆☆☆

拿到這本書的紙質感覺挺不錯的，印刷清晰，排版也很舒服，這一點在如今很多書中都很難得。翻開目錄，我看到瞭關於應力分析、應變分析、本構模型等基礎理論的詳細介紹，這讓我非常期待。我對岩土工程領域的新發展，尤其是數值模擬方法在岩土結構強度分析中的應用特彆關注。例如，有限元法、離散元法等在模擬岩土體復雜變形和破壞過程中的優勢，以及它們如何與傳統的理論模型相結閤，來更精確地預測岩土結構的承載能力和穩定性。我希望這本書能夠在這方麵提供深入的探討，不僅僅是介紹方法的原理，更要包含具體的算例分析和討論，讓讀者能夠理解如何在實際工程中應用這些先進的技術。另外，對於近年來興起的機器學習在岩土工程中的應用，例如基於數據驅動的強度預測模型，我也希望能有所提及，即便不是核心內容，能夠有一個觸及的點也能讓我感受到這本書的與時俱進。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺吸引人的，給人一種沉穩紮實的感覺，和書名《岩土結構強度理論》非常契閤。我當初選擇它，很大程度上是被這個名字所吸引，它預示著這本書會深入探討岩土材料在承受各種力學作用時的錶現，以及由此衍生的結構穩定性問題。我一直對地基的承載能力、邊坡的穩定性以及隧道掘進等工程實踐中的關鍵問題非常感興趣，而這些都離不開對岩土強度理論的深刻理解。我期待這本書能夠係統地梳理從經典的莫爾-庫侖理論到更現代的塑性力學、彈塑性力學在岩土工程中的應用，能夠清晰地闡述各種強度指標的定義、測試方法以及它們在不同地質條件下的適用性。同時，我也希望能看到書中對加載速率、圍壓、溫度等環境因素對岩土強度影響的分析，這對於理解實際工程中的復雜情況至關重要。總之，我希望這本書能成為一本理論與實踐相結閤的指導性著作，能夠幫助我更好地理解和解決岩土工程中的實際問題，提升工程設計的科學性和可靠性。

评分☆☆☆☆☆

這本書的內容，我還沒來得及細讀，隻是粗略地翻閱瞭一下，但從它的章節設置和標題來看，它似乎在探討岩土結構強度理論這個主題時，非常注重理論的深度和廣度。比如，它可能包含瞭對不同土體類型，如飽和土、乾土、黏性土、砂土等的強度特性差異的詳細論述，以及針對這些不同土體，如何選擇閤適的強度準則進行分析。我也非常關注書中對剪脹性、剪縮性等岩土材料特有行為的描述，以及這些行為對整體結構穩定性可能産生的影響。而且，我一直在思考，在進行岩土結構設計時，除瞭考慮材料本身的強度，如何將外部荷載的特性，比如靜載、動載、循環荷載等，有效地納入到強度分析模型中，這對我來說是一個很有挑戰性的問題。我希望這本書能夠在這方麵提供一些有價值的指導，幫助我理解這些復雜的相互作用。