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出版者:中国水利水电出版社

作者:钱家欢

出品人:

页数:721

译者:

出版时间:1996-5

价格:75.00元

装帧:精装

isbn号码:9787801241429

丛书系列:

图书标签:

• 岩土
• 地基与基础工程
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• 123
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《岩石力学：理论与应用》 本书旨在深入探讨岩石力学的基本原理，并结合实际工程应用，为读者提供一套系统、严谨的岩石力学理论框架及计算方法。本书内容涵盖了从岩石的宏观性质到微观结构，从经典力学理论到现代数值模拟技术的广泛领域。 第一部分：岩石力学基础理论 本部分首先介绍岩石作为一种工程材料的独特性质，包括其非均质性、各向异性、脆性以及在不同应力状态下的行为特征。我们将从岩石的组成、结构和基本物理力学性质入手，详细阐述岩石的弹性、塑性、粘弹塑性行为，以及应力-应变关系的复杂性。 岩石的物理力学性质： 详细介绍岩石的密度、孔隙度、渗透率、强度（单轴抗压强度、抗拉强度、抗剪强度）、变形模量、泊松比等关键参数的定义、测试方法及其影响因素。我们将分析温度、湿度、围压、加载速率等环境因素对岩石力学性质的影响。 岩石的本构模型： 深入剖析岩石在不同加载条件下的应力-应变关系，介绍经典的线弹性、弹塑性本构模型，如摩尔-库仑准则、Drucker-Prager准则等，并探讨适用于描述岩石复杂力学行为的非线性本构模型，例如考虑岩石损伤、软化效应的本构模型。 断裂力学原理在岩石中的应用： 阐述岩石作为一种脆性材料，其破坏过程与断裂密切相关。本节将介绍断裂力学的基本概念，如裂纹扩展、应力强度因子、断裂韧度等，并探讨如何运用断裂力学原理分析岩石的起裂与扩展，预测岩石结构的稳定性。 流变学理论与岩石力学： 许多岩石（尤其是软岩）在长期荷载作用下会表现出随时间变化的变形特性，即流变行为。本部分将介绍流变学的基本原理，如蠕变、松弛等，并给出描述岩石流变行为的常见流变模型，以及在工程计算中如何考虑岩石的流变效应。 动力学行为与动力响应： 针对地震、爆破等动力荷载作用下的岩石响应，本节将讨论岩石的动力学特性，如波速、阻尼等，并介绍如何分析岩石在动力荷载作用下的应力波传播、能量耗散及动力破坏机理。 第二部分：岩石力学计算方法 本部分将介绍分析和计算岩石力学问题常用的数值方法和分析技术，重点突出其在工程实践中的应用。 解析解法在简化模型中的应用： 尽管实际岩石力学问题复杂，但对于某些简化模型，仍然可以使用解析方法获得精确解。本节将介绍一些基础的解析解法，如弹性力学的应力函数法，并演示其在简单岩体应力分析中的应用。 数值计算方法——有限元法（FEM）： 有限元法是目前解决岩石力学问题最常用的数值方法之一。本书将详细介绍有限元法的基本原理，包括单元划分、插值函数、刚度矩阵建立、边界条件施加以及求解过程。我们将重点展示如何建立包含复杂几何形状、多种材料性质以及非线性本构模型的岩石模型，并进行应力、位移、变形等分析。 数值计算方法——有限差分法（FDM）： 介绍有限差分法的基本思想，即用差分方程近似连续介质的偏微分方程。我们将探讨有限差分法在处理特定边界条件和几何形状时的优缺点，并给出其在岩石力学边值问题中的应用实例。 数值计算方法——离散元法（DEM）： 离散元法特别适用于模拟块状岩体、破碎带以及岩石裂缝网络的力学行为。本节将详细阐述离散元法的基本原理，包括离散单元的建立、接触模型的设定、运动方程的求解以及接触力的计算。我们将展示离散元法在模拟岩体变形、边坡稳定性、隧道围岩支护等问题中的独特优势。 数值计算方法——边界元法（BEM）： 介绍边界元法利用积分方程来求解问题，其主要优点在于仅需对边界离散，特别适用于处理无限域或半无限域的岩石力学问题，如地下工程的应力分析。 数值模拟软件的应用： 结合实际工程案例，指导读者如何使用主流的岩石力学数值分析软件（如FLAC, UDEC, ANSYS, ABAQUS等）进行建模、参数输入、计算运行及结果后处理。重点讲解不同软件在处理不同类型问题时的适用性和操作技巧。 数值模拟结果的验证与标定： 强调数值模拟结果的可靠性至关重要。本节将介绍模型验证、参数反演、现场监测数据比对等方法，以确保数值模拟结果的准确性和工程适用性。 第三部分：岩石力学在工程中的应用 本部分将把理论与计算方法应用于实际的岩石工程领域，展示岩石力学在解决复杂工程问题中的关键作用。 地下工程稳定性分析： 包括隧道、矿井、地下洞室等在不同地质条件下的围岩应力分布、变形、稳定性和支护设计。我们将运用所学理论和数值方法，分析不同支护形式（锚杆、喷射混凝土、钢拱架等）对围岩稳定性的影响。 边坡工程稳定性分析： 针对高边坡、基坑边坡、露天矿边坡等，分析岩石边坡的抗滑稳定性，预测潜在的滑坡风险，并提出相应的加固和防护措施。 基础工程设计： 论述岩石作为桩基、联合基础等承载基础的介质时的力学行为，包括承载力分析、沉降计算以及地基变形分析。 岩石破碎与开挖技术： 探讨爆破、机械破碎等岩石开挖过程中的力学机理，以及如何通过合理设计优化开挖方案，降低对岩体的扰动。 水-岩相互作用： 分析地下水对岩石力学性质的影响，包括孔隙水压力、渗透性变化以及水-岩耦合作用下的稳定性问题，例如地下水渗流对边坡稳定性的影响。 高温与高压下的岩石力学： 针对地热工程、深部采矿等特殊工况，研究高温高压环境下岩石的力学行为变化及其对工程安全的影响。 冻土力学与岩石相互作用： 在寒冷地区，冻土与岩石的相互作用对工程结构产生重要影响。本节将探讨冻胀、融沉等现象，以及冻土区域内的岩石力学问题。 本书的编写力求理论严谨，方法实用，案例典型，旨在为岩土工程、采矿工程、水利工程、土木工程等领域的工程师、研究人员及相关专业的学生提供一本富有价值的参考书。通过阅读本书，读者将能够深入理解岩石力学的内在规律，掌握分析和解决复杂岩石工程问题的关键技术。

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这本书的装帧设计实在是一言难尽，封面那种老旧的色调和排版，让人一下子联想到几十年前的教科书。我本来还抱有一丝期待，希望内页的纸张质量和印刷能有所改善，结果呢？纸张薄得能透光，字迹的清晰度也时好时坏，有些地方的图表墨迹似乎还没有完全干透，拿在手上总感觉不太踏实。装订处也松松垮垮的，才翻开几次，就有几页开始微微脱胶了。对于一本理工类的专业书籍来说，阅读体验是至关重要的，它直接影响到我们学习和查阅的效率。清晰的图示、高质量的印刷和耐用的装订，这些都是最基本的要求。很遗憾，这本书在这几个方面都给我留下了非常负面的印象。每次需要对照公式和图例时，都得小心翼翼地扶着书页，生怕一不留神就弄坏了。如果能在这基础的制作工艺上再下点功夫，哪怕价格稍贵一些，相信读者都会更乐意接受的。现在的版本，实在是对不起它所承载的专业知识的价值。

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关于这本书中涉及的计算方法部分，我必须提出严肃的质疑。书里介绍的几种经典计算模型，虽然在理论上是成立的，但作者在阐述其应用条件和局限性时显得过于笼统和敷衍。例如，在介绍土压力计算时，对于不同土层界面和地下水位变化对主动土压力系数的影响，书中只是简单地给出了修正系数的表格，却没有深入剖析这些修正系数背后的力学原理是如何推导出来的，或者在什么工程尺度下这些近似值开始失效。这意味着，当我尝试将书中的理论应用到我实际遇到的复杂边坡或挡土墙设计时，我完全不知道如何判断当前的工程条件是否满足书中所设定的理想化假设。这种“知其然不知其所以然”的知识传递方式，对于工程实践来说是极具危险性的。一个好的教材，不仅要告诉我们“怎么算”，更重要的是要教会我们“为什么这样算”以及“什么时候不能这样算”。这本书显然在这方面有所欠缺，显得不够严谨和负责任。

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我花了大量时间试图理清书中关于地基承载力的那几个核心章节，但收效甚微，主要的障碍似乎在于作者的叙述逻辑和术语的界定上。很多关键概念的引入显得非常突兀，仿佛读者已经对前置知识点了如指掌，缺乏必要的铺垫和循序渐进的引导。举个例子，当他开始讨论有效应力和孔隙水压力与剪切强度之间的复杂关系时，本该用清晰的流程图或案例分析来辅助理解，但书中提供的插图往往是那种简化的、信息密度过大的示意图，缺乏必要的注释和侧重点标注，使得初学者很难抓住重点。更令人困惑的是，对于一些专业术语，不同章节之间似乎存在不一致的表述，这让我不得不频繁地在前后章节之间来回翻阅比对，极大地打断了我的学习节奏。如果能采用更现代的教学方法，例如增加更多现实工程案例的简化模型分析，或者将复杂的数学推导过程拆解成更容易消化的步骤，这本书的实用价值会大大提升。目前的状态，更像是一本知识点的堆砌，而不是一本有效的学习指南。

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这本书的排版和图表设计，实在让人怀疑是出自一位对视觉传达毫无概念的作者之手。许多关键的公式，本该是全书的灵魂所在，却被挤压在页面的角落，字体大小不统一，有时甚至与周围的文字混在一起，极大地破坏了阅读的连贯性。更糟的是，图例和表格的编号系统混乱不堪，经常出现图号引用与实际图表不匹配的情况，或者同一个公式在不同地方出现略微不同的形式，却未给出解释。这使得读者在进行笔记整理和知识梳理时，需要花费大量精力去核对这些低级错误。我不得不承认，书中蕴含的知识体系是庞大的，但如此糟糕的呈现方式，无疑成为了获取这些知识的巨大阻力。面对这样一本需要高度集中精神去钻研的书籍，如果排版和校对能达到出版界的基本水准，学习效率至少能提高三成。目前的阅读体验，简直像是在解密一份未经整理的原始手稿，非常令人沮丧。

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翻阅全书，我最大的感受是其内容更新的滞后性。作为一本力学基础类的书籍，虽然核心原理变化不大，但在工程实践中，新的规范、新的材料特性以及更先进的数值模拟方法层出不穷。这本书中引用的规范和标准似乎停留在十年前的水平，对于目前行业内广泛采用的新型复合材料在土体中的应用，或者对非线性有限元分析在土力学问题求解中的基础概念介绍，几乎是空白的。这使得这本书在指导当前的研究生或初级工程师进行前沿课题探索时，显得力不从心。它提供的是一个扎实的“历史基础”，但却未能有效连接到“现代工程实践”的桥梁。如果作者能够在修订版中加入一章关于现代计算工具辅助下的土体行为分析，或者至少引用最新的国际规范来进行案例说明，这本书的学术价值和市场竞争力将会得到极大的提升。现在看来，它更适合作为背景知识的快速回顾，而非深入研究的必备参考。

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数学基础不好，正在艰难地读。

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院士的书绝对值得一读

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数学渣哭晕了。

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