Craig's Soil Mechanics

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出版者:
作者:Knappett, J. A.; Craig, R. F.;
出品人:
页数:584
译者:
出版时间:2012-2
价格:586.00元
装帧:
isbn号码:9780415561266
丛书系列:
图书标签:
  • 讨论
  • 土力学
  • 岩土工程
  • 地基工程
  • 土的性质
  • 应力应变
  • 强度理论
  • 固结
  • 渗透
  • 边坡稳定
  • 地基处理
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具体描述

Now in its eighth edition, this bestselling text continues to blend clarity of explanation with depth of coverage to present students with the fundamental principles of soil mechanics. From the foundations of the subject through to its application in practice, Craig's Soil Mechanics provides an indispensable companion to undergraduate courses and beyond. New to this edition: Rewritten throughout in line with Eurocode 7, with reference to other international standards Restructured into two major sections dealing with the basic concepts and theories in soil mechanics and the application of these concepts within geotechnical engineering design New topics include limit analysis techniques, in-situ testing, and foundation systems Additional material on seepage, soil stiffness, the critical state concept, and foundation design Enhanced pedagogy including a comprehensive glossary, learning outcomes, summaries, and visual examples of real-life engineering equipment Also new to this edition is an extensive companion website comprising innovative spreadsheet tools for tackling complex problems, digital datasets to accompany worked examples and problems, a password-protected solutions manual for lecturers covering the end-of-chapter problems, weblinks, extended case studies, and more.

土壤动力学基础与工程应用 作者: [虚构作者名,例如:张伟强、李明德] 出版社: [虚构出版社名,例如:大地科学出版社、工程力学研究会] ISBN: [虚构ISBN,例如:978-7-1234-5678-9] --- 内容概述 本书旨在为土木工程、岩土工程、水利工程以及地质工程领域的专业人士和高年级学生提供一本全面且深入的土壤动力学理论与实践指南。不同于侧重于静力学分析的传统岩土教材,本书聚焦于土壤在动态荷载作用下的响应机制、分析方法及其在实际工程中的应用,特别是针对地震、振动、冲击等时变荷载所引发的复杂地质灾害与结构响应问题。 全书结构严谨,逻辑清晰,从最基本的土壤动力学理论基础出发,逐步深入到复杂的非线性动力分析模型,最终落脚于实际工程问题的解决方案。本书尤其强调理论与工程实践的紧密结合,通过丰富的工程案例和实例计算,帮助读者建立直观的物理图像,掌握解决实际工程难题的工具和方法。 第一部分:土壤动力学基础与本构关系(约 350 字) 本部分为全书的理论基石,详细阐述了理解土壤动力响应所需的物理和数学基础。 第一章:动力荷载下的土壤特性 本章首先回顾了经典的土体力学原理,并引入了时间变量对土体行为的影响。重点讨论了应力波在土体中的传播、反射与折射现象,包括P波、S波和表面波的特征。详细介绍了土壤的粘弹性、粘塑性以及黏黏性等动态本构特性。通过微观角度分析颗粒间的接触、重排与能量耗散机制,为后续的本构模型建立打下基础。探讨了孔隙水压力在动载荷作用下的瞬态变化及其对土体强度的影响。 第二章:土壤动力本构模型的演进与应用 本章深入探讨了描述土壤非线性动力响应的数学模型。从最简单的线性粘弹性模型开始,逐步过渡到更具工程实用性的非线性模型。详细介绍了几种关键的动力本构模型,包括:基于剪切模量退化曲线(如Hardin-Drnevich模型)的等效线性化方法,以及描述土体大变形和屈服行为的弹塑性模型(如Modified Cam-Clay模型在动力条件下的扩展应用)。本章对模型的参数标定、敏感性分析以及数值实现的可行性进行了详尽的讨论,使读者能够根据具体的工程条件选择最合适的模型。 第二部分:地震工程中的关键问题(约 550 字) 本部分是本书的核心内容,集中解决了地震作用下土体可能发生的一系列关键动力失稳现象。 第三章:土体动力响应分析 本章详细阐述了地震波输入下土体的动力响应分析方法。从一维波传播问题出发,引出自由场动力响应的计算流程。随后,重点讨论了地震荷载在土层-结构界面处的传递与放大效应,即场地效应分析。系统介绍了从等效线性化方法(Equivalent Linear Method)到更精确的非线性时程分析(Nonlinear Time History Analysis)的全过程。通过对傅里叶变换、响应谱理论的深入讲解,使读者掌握如何从地震记录中提取关键的动力参数。 第四章:土壤液化——机理、评估与防治 土壤液化是地震工程中最具破坏性的现象之一。本章系统梳理了液化的物理机制,即动应力导致孔隙水压力急剧升高直至有效应力降为零的过程。详尽介绍了当前国际上主流的液化判别方法,包括基于标准贯入试验(SPT)、锥形贯入试验(CPT)的经验判据,以及基于应力-应变控制的循环受力分析法。本书特别强调了孔隙水压力演化的动态模拟技术,并列举了国内外著名的液化破坏案例,分析其教训。在防治方面,系统介绍了地基加固技术(如深层振冲法、高压喷射注浆法)在抑制液化方面的有效性与适用范围。 第五章:边坡动力稳定性分析 传统的边坡稳定性分析多基于静力学平衡。本章则聚焦于地震载荷下边坡的动力失稳。详细介绍了Newmark滑动块模型在非水平地震动作用下的应用与改进,该模型直观地揭示了永久位移产生的机制。更进一步,系统介绍了采用有限元方法(FEM)或有限差分方法(FDM)进行全场非线性动力分析的流程,用以评估边坡在强烈地震作用下的破坏模式(如块体滑动、倾倒、或深层蠕变)。本章提供了针对不同土体性质和坡面几何条件下的动力安全系数判别准则。 第三部分:振动与冲击工程应用(约 400 字) 本部分将动力学原理应用于工程振动控制和特殊冲击荷载环境下的岩土工程问题。 第六章:机械设备基础的动力设计 本章专门处理由往复式机械(如压缩机、泵站)或旋转机械(如涡轮机)产生的周期性动载荷对地基的影响。详细阐述了刚性基础的等效集中质量模型,并推导了基础在水平、垂直及扭转方向上的动力阻抗函数(Impedance Functions)。对比了 Winkler 弹簧模型与更精确的半空间弹性理论模型在计算地基动力刚度矩阵时的优劣。着重介绍了如何通过合理的设计基础尺寸、地基处理或设置隔振层,来控制结构物的允许振动幅度和频率,以满足设备运行的精度要求。 第七章:冲击与爆炸作用下的土体响应 针对工程爆破、轨道交通运行或特殊结构物遭受瞬时高能冲击等场景,本章探讨了极高应变率下土体的动态行为。介绍了冲击波在土体中的传播特性,包括冲击压力、波头速度的计算方法。系统讲解了非常规的本构模型,如强化的Johnson-Cook模型在描述高应变率下土体强度的增加方面的应用。本章通过理论模型与现场试验数据的对比,指导工程师如何评估冲击波衰减、评估对邻近既有结构物的潜在影响,并设计相应的防护措施。 总结与展望(约 150 字) 本书的最终目标是实现理论分析的严谨性和工程应用的有效性之间的平衡。通过对土壤动力响应、地震灾害评估、振动控制及冲击防护等关键议题的系统阐述,本书为读者提供了一套完整的工具箱。未来的岩土工程将更加依赖于先进的计算模拟技术和对土体本构行为更深刻的理解。本书在理论深度与工程广度上力求兼顾,期望成为读者在面对复杂动力岩土问题时,一本不可或缺的参考手册。 --- 适用读者: 岩土工程师、结构工程师、土木工程研究生、从事基础设施抗震设计与研究的技术人员。 本书特点: 理论推导详尽、工程案例丰富、计算方法实用性强,特别侧重于非线性动力分析在实际工程中的应用。

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用户评价

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我是一名在房地产开发公司工作的项目管理人员,虽然我不是技术出身,但在项目前期阶段,我需要对建筑项目的可行性进行初步评估,其中就包括对地质条件的初步判断和对地基处理费用的估算。Craig's Soil Mechanics 这本书,我希望能够为我提供一个宏观的、易于理解的视角。我期望它能够让我大致了解不同地质条件下(如山坡、平原、滨海地区)可能遇到的地质问题,以及这些问题可能对建筑基础设计和成本带来的影响。我希望书中能用通俗易懂的语言,解释一些基本的术语,比如“承载力”、“沉降”、“边坡稳定性”等,让我能够更好地理解岩土工程师的报告。我特别关心书中是否能提供一些关于常见地基处理方法的概览,比如桩基、筏板基础、地基加固等,以及它们各自的成本大概范围。能够在这本书中找到一些关于如何进行初步地质勘察的指导,以及如何评估地质勘察报告的质量,也将对我非常有帮助。总而言之,我希望这本书能够成为我与岩土工程师沟通的“翻译官”,帮助我做出更明智的项目决策。

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我是一名在城市规划部门工作的工程师,最近我们正在进行一项关于老旧城区地下空间开发的研究项目,这涉及对现有地下结构的承载力、沉降以及周边土体的稳定性进行评估。在寻找相关技术资料时,我偶然发现了 Craig's Soil Mechanics。我希望这本书能够为我提供关于土体在复杂应力状态下的行为分析方法,包括三轴压缩试验、直剪试验等是如何进行的,以及如何从中获得关键的抗剪强度参数。我尤其关注书中是否能详细介绍地下结构(如地铁隧道、地下车库)设计中需要考虑的土体相互作用,以及如何进行土拱效应、土压力等计算。对于一些特殊的工程地质条件,比如膨胀土、冻土、液化土等,我希望这本书能有专门的章节进行介绍,并提供相应的处理和设计建议。我在工作中经常会遇到关于地下水位变化对土体稳定性影响的问题,我希望能在这本书中找到关于地下水位变化对孔隙水压力、有效应力以及土体强度影响的详细分析。这本书能否帮助我理解如何通过地基加固技术(如注浆、桩基)来提高土体的承载力和稳定性,也是我非常期待的。

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我是一名在能源行业工作的工程师,目前负责 offshore wind farm 的基础设计工作。这涉及到在复杂的海洋环境中进行桩基设计,因此我对海洋土体的力学性能和桩土相互作用的理解至关重要。Craig's Soil Mechanics 这本书,我希望能够为我提供这方面的专业知识。我期望它能够详细介绍海洋软粘土的物理和力学性质,以及它们在长期荷载作用下的蠕变行为。我尤其关注书中是否能深入讲解桩基在循环荷载(如风荷载、波浪荷载)作用下的动力响应和承载力衰减机理。我希望书中能提供关于不同类型海洋基础(如单桩、导管架、重力式平台)的设计方法和分析流程。对于海底土体的冲刷效应,以及如何通过设计来减缓冲刷,也是我非常感兴趣的内容。我希望能够学习到如何进行桩基的极限承载力计算,包括轴向承载力和水平承载力,并了解在海洋环境中进行海上试验和数据采集的重要性。能够在这本书中找到关于海底管线穿越、海底隧道等相关工程的土壤力学分析方法,也将对我非常有价值。

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作为一名地质工程专业的本科生,我最近开始接触土壤力学的课程,这对我来说是一个全新的领域,充满了挑战但也让我充满好奇。我的教授推荐了 Craig's Soil Mechanics,并说这本书是理解土壤行为的“圣经”之一。我最希望这本书能从最基础的土壤颗粒组成、分类方法讲起,然后逐步深入到土壤的物理性质,比如塑性、密度、含水量等,并且清晰地解释这些性质是如何影响土壤的工程力学性能的。我尤其希望看到书中能有大量的图例,例如土壤颗粒级配曲线的绘制和解读,以及不同土体应力-应变关系曲线的展示,这样能够帮助我更好地可视化和理解抽象的概念。我对于土壤的水力特性也感到非常好奇,例如渗透性、孔隙水压力和有效应力之间的关系,以及这些因素在饱和和非饱和土中的变化。我希望这本书能提供清晰的推导过程,让我们理解布鸿张力、基质势等概念,并且能够应用这些概念来分析地下水流动和土壤的水分迁移。对于那些复杂的公式,我希望作者能给出通俗易懂的解释,而不是仅仅罗列出来。能看到这本书对不同类型的土(如粘土、砂土、粉土)的特性差异进行详细的对比和分析,也将对我非常有帮助。

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我对地质灾害的成因及其防治技术一直抱有浓厚的兴趣,尤其是在经历了一次严重的滑坡灾害后,我更渴望深入了解土壤力学在预测和减缓这类灾害中的作用。Craig's Soil Mechanics 这本书,在我看来,应该能够成为我探索这个复杂领域的起点。我期望它能够深入讲解边坡失稳的各种机理,从最简单的楔形滑动到更复杂的条形滑动,以及如何利用极限平衡法、极限分析法等进行边坡稳定性分析。我希望书中能提供大量的案例研究,分析真实世界中发生的滑坡、崩塌、泥石流等灾害的成因,并说明土壤力学原理是如何应用于这些案例的。对于边坡的加固和支护技术,如挡土墙、锚杆、土钉墙等,我希望这本书能详细介绍它们的工作原理、设计方法和施工注意事项。此外,我希望能够学习到如何进行降雨、地震等诱发因素对边坡稳定性的影响分析,并了解如何通过排水、植被等措施来提高边坡的抗灾能力。能够在这本书中找到关于土壤液化的最新研究进展和防治措施,也将对我极有价值。

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我是一名正在进行土壤修复项目研究的博士生,我需要深入了解污染对土壤力学性能的影响,以及如何通过固化、稳定化等技术来改善被污染土壤的工程性质。Craig's Soil Mechanics 这本书,我希望能够为我提供相关的理论基础和实践指导。我期望它能够详细介绍不同类型污染物(如重金属、有机污染物)与土壤颗粒之间的相互作用机理,以及这些相互作用是如何改变土壤的渗透性、抗剪强度和变形模量等关键参数的。我尤其关注书中是否能介绍关于固化/稳定化技术(如水泥固化、化学固化)的作用原理,以及如何根据污染物类型和土壤性质来选择合适的固化剂和施工工艺。我希望书中能提供关于固化后土壤的长期性能评估方法,包括其耐久性、抗浸出性以及对后续工程使用的影响。对于生物修复技术,我也希望能够了解其在改善土壤工程性能方面的潜在应用。能够在这本书中找到关于土壤修复后评价和监测方法的介绍,也将对我非常有帮助。

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我是一名在工程咨询公司工作的注册土木工程师,我最近收到了一份关于一个大型基础设施项目的初步设计任务,其中涉及大量的土方工程和基础设计。在寻找能够帮助我提升这方面专业技能的资源时,我朋友强烈推荐了 Craig's Soil Mechanics。我听说这本书的作者在土壤力学领域有着深厚的造诣,并且以其严谨的学术风格而闻名。我特别关注这本书是否能够提供关于土体变形和稳定性的全面分析方法,包括但不限于弹性理论、塑性理论在土壤力学中的应用。我希望它能详细介绍各种数值模拟方法,如有限元法,在解决复杂地质条件下的边坡稳定性、隧道开挖和地下水流动等问题上的应用。此外,我希望这本书能涵盖最新的研究成果和工程实践,例如关于改良土技术的最新进展,以及在地震荷载作用下土壤动力特性的分析。我非常希望能够学习到如何进行详细的室内外试验设计,以及如何解释和应用试验结果来准确评估土壤的工程参数。对于那些在设计中经常遇到的“疑难杂症”,比如软土地基的处理、桩基础的设计和承载力计算,我希望能在这本书中找到系统性的解决方案和详细的工程案例分析。这本书的出现,对我而言,不仅仅是知识的获取,更是解决实际工程挑战的有力武器。

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我是一名正在攻读岩土工程博士学位的学生,我正在进行一项关于复杂岩土体中应力扩散和变形行为的研究。Craig's Soil Mechanics 的学术声誉让我对其内容充满期待。我希望这本书能够提供关于非线弹性、弹塑性本构模型在描述土壤变形行为中的详细介绍,包括它们是如何从试验结果中确定的,以及在数值模拟中如何应用的。我尤其关注书中是否能深入探讨应力路径对土壤力学性质的影响,以及如何通过应力-应变曲线来表征土壤的硬化、软化和剪胀/剪缩行为。我希望书中能提供关于固结理论的更深层次的探讨,例如双相多孔介质理论在饱和多孔介质中的应用,以及如何处理非均质和各向异性土体的固结问题。对于桩土相互作用,我希望这本书能详细介绍不同类型桩(如摩擦桩、端承桩)在不同土体条件下的受力机理和沉降计算方法,以及桩群效应的分析。此外,我希望能够学习到如何利用先进的试验技术,如数字图像相关法(DIC),来观测和分析土体的宏观和微观变形。

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我是一名建筑师,在设计一些对地基承载力有较高要求的项目时,常常需要与岩土工程师紧密合作。尽管我不是土壤力学领域的专家,但我希望能够对基础设计的基本原理有更深入的理解,以便更好地与岩土工程师沟通和协作。Craig's Soil Mechanics 这本书,在我看来,应该能够为我提供一个易于理解的入门。我期望它能够清晰地解释地基承载力是如何确定的,以及哪些因素会影响地基的承载能力,比如土壤的类型、密度、内摩擦角、黏聚力等。我希望书中能通过形象的图示,展示不同类型地基(如浅基础、深基础)的工作原理,以及它们各自的适用范围。我尤其关心书中是否能介绍一些关于地基沉降的计算方法,以及如何评估地基沉降是否在可接受的范围内,因为这直接关系到建筑物的安全性和使用功能。对于一些特殊的地质条件,比如淤泥质土、填土等,我希望这本书能提供一些初步的判断和应对建议。能够在这本书中找到一些关于如何选择合适的地基形式,以及如何考虑现有地下构筑物对新地基设计影响的内容,将对我非常有帮助。

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Craig's Soil Mechanics 是一本我一直期待的教材,尤其是我最近在攻读土木工程硕士学位,深入了解土壤力学变得至关重要。这本书的定价虽然不菲,但考虑到其在学术界的声誉以及我过往阅读过的其他土壤力学书籍的反馈,我认为这笔投资是值得的。我特别希望它能够清晰地阐述那些在本科阶段让我感到困惑的概念,比如有效应力原理在不同加载条件下的应用,以及固结过程中孔隙水压力消散的详细机制。我一直对颗粒之间的相互作用以及它们如何共同抵抗外力感到好奇,这本书是否能提供丰富的图像和图示来解释这些微观层面的行为,是我关注的重点。另外,我在文献中经常看到关于边坡稳定性分析和地基承载力计算的复杂公式,我渴望这本书能提供一个循序渐进的学习路径,从基本原理出发,逐步引导读者理解这些方法的推导过程,并结合实际工程案例进行说明。我希望它不仅仅是理论的堆砌,更能体现出土壤力学在解决实际工程问题中的重要作用。例如,在设计高层建筑的地基时,如何根据土壤的性质选择合适的地基类型,以及如何计算地基的沉降,这些都是我非常感兴趣的内容,期待这本书能够提供深入的解答。总而言之,我对 Craig's Soil Mechanics 抱有很高的期望,希望它能成为我学习和研究土壤力学不可或缺的参考书。

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