土力学与基础工程

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出版者:高等教育出版社
作者:
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2002-07-01
价格:23.0
装帧:
isbn号码:9787040104561
丛书系列:
图书标签:
  • 土力学
  • 基础工程
  • 岩土工程
  • 地基处理
  • 边坡稳定
  • 地基基础
  • 土的力学性质
  • 桩基础
  • 地基沉降
  • 土工合成材料
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具体描述

经典力学:理论与应用 作者: [此处可留空或填写假设的作者名] 出版社: [此处可留空或填写假设的出版社名] ISBN: [此处可留空或填写假设的ISBN] --- 核心内容概述: 《经典力学:理论与应用》是一部全面、深入探讨牛顿力学体系及其在工程、物理和数学领域广泛应用的权威著作。本书旨在为读者提供坚实的理论基础,并辅以大量精心挑选的实例,以期培养读者运用数学工具解决复杂物理问题的能力。全书结构严谨,逻辑清晰,涵盖了从基础的运动学描述到高级的拉格朗日与哈密顿力学的完整体系。 第一部分:运动学的几何基础与动力学的基本原理 本部分着重于为后续的动力学分析奠定必要的数学和概念框架。 第一章:质点的运动学 详细介绍了描述质点运动所需的坐标系选择——包括笛卡尔坐标系、柱坐标系和球坐标系。深入探讨了位移、速度和加速度的矢量表示及其在不同坐标系下的分量表达。着重分析了曲线运动中,自然坐标系(切向和法向加速度)的引入及其物理意义。对匀加速运动、圆周运动以及任意曲线运动的解析方法进行了详尽的阐述,为理解更复杂的运动规律打下基础。 第二章:牛顿运动定律 本章是全书的基石。系统阐述了牛顿第一、第二和第三定律的物理内涵和适用范围。着重剖析了质量、力、动量和冲量的概念,并强调了动量守恒定律在孤立系统分析中的核心地位。通过大量经典问题(如碰撞、抛体运动)的解析,展示了如何利用微分方程建立物体的运动方程。此外,还探讨了惯性系与非惯性系的概念,并引入了宏观的惯性力(如离心力和科里奥利力)在非惯性系分析中的应用。 第三章:功、能与守恒定律 本部分引入了能量的概念,这是解决力学问题的重要工具。详细定义了功、动能和势能,并严格推导了变力做功的计算方法。核心内容聚焦于“动能定理”和“机械能守恒定律”。势能的概念被拓展到各种保守力场,如万有引力、弹性力。对保守力场与非保守力场(如摩擦力、阻力)的区分及功耗散的分析是本章的重点。通过系统的能量方法分析振动与稳定问题,彰显了能量方法在简化求解复杂动力学方程中的优越性。 第二部分:刚体动力学与微观系统 在掌握质点动力学的基础上,本部分将分析范围扩展到具有一定形状和大小的物体,即刚体,并初步涉猎到更微观尺度的应用。 第四章:刚体的运动 刚体的运动被分解为平动、转动和平面运动。重点定义了转动惯量(二阶面积矩的推广)的概念,并推导了平行轴定理和主轴定理。详细讨论了扭矩(力矩)与角动量之间的关系,以及角动量守恒定律。通过考察刚体绕定轴转动和绕定点转动,读者将掌握描述复杂旋转动力学所需的全部数学工具。 第五章:连续介质的初步概念 本章作为过渡,简要介绍了理想流体静力学的基本原理,包括帕斯卡定律和阿基米德定律。在动力学方面,引入了流线的概念,并初步探讨了牛顿内摩擦力的初步表现,为后续更深入的流体力学学习做好铺垫,但侧重于将其视为宏观系统的一种特殊处理方式。 第六章:微扰理论与非线性振动初步 本章开始触及解析力学的思想,主要面向高阶学习者。介绍了微扰法的基本思想,如何处理小参数下的线性系统受到的微小扰动。随后,系统分析了阻尼振动和受迫振动,特别是对线性系统下的共振现象进行了深入的定性和定量分析。同时,引入了描述非线性振动(如受阻尼的简谐振子)的初步方法,强调了相平面分析的直观性。 第三部分:解析力学的精髓 本部分是全书的理论高峰,引入了变分原理,极大地推广了牛顿力学,为量子力学和场论奠定了数学基础。 第七章:虚功原理与拉格朗日力学 系统阐述了虚功原理,并由此推广到 D'Alembert 原理,该原理是构造分析力学方程的出发点。严格推导出欧拉-拉格朗日方程,并展示了如何利用广义坐标(而非笛卡尔坐标)来描述系统的动力学,极大地简化了约束力的处理。对拉格朗日量 $L = T - V$ 的物理意义及其守恒量(如能量)的联系进行了深入探讨。 第八章:守恒量与诺特定理 本章聚焦于对称性和守恒量的深刻联系。详细解释了诺特定理(Noether's Theorem)——即系统拉格朗日量对某一变换(如时间平移、空间平移、空间转动)保持不变时,对应存在一个守恒量(如能量、线性动量、角动量)。通过严谨的数学推导,展示了诺特定理在经典力学中的普适性和深刻性。 第九章:哈密顿力学 本章从拉格朗日力学过渡到哈密顿力学,通过勒让德变换引入了正则坐标和正则动量。推导出哈密顿正则方程,并分析了哈密顿量在保守系统中的物理意义(即总能量)。重点介绍了泊松括号的概念及其在描述系统演化和守恒量上的应用,为向量子力学中的对易关系过渡提供了直接的数学桥梁。 教学特色与目标读者: 本书内容覆盖了大学物理系、应用数学系以及工程力学专业本科高年级和研究生阶段对经典力学要求最高的课程。 数学严谨性: 理论推导基于微积分、线性代数和微分方程,确保了概念的精确性。 应用驱动: 包含大量源自经典物理、天体运动、精密机械等领域的例题和习题,旨在将抽象的数学模型转化为具体的工程洞察力。 理论深度: 对解析力学(拉格朗日与哈密顿)的覆盖,确保了读者能够理解经典力学超越牛顿范畴的内在统一性。 本书不仅是深入理解牛顿定律的教科书,更是通往现代物理学殿堂的必备阶梯。学习者将通过本书,掌握描述和预测宏观世界物体运动的终极理论工具。

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读后感

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用户评价

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这本书,怎么说呢,就像一个老朋友,虽然不常翻阅,但每次拿起,总能从中找到一些新的启发。我购买它的初衷,其实是为了更好地理解土壤液化的现象。因为我之前参与过一个沿海地区的工程项目,那个地区的土壤成分让我在施工过程中对液化风险一直有些担忧。书中关于液化判别标准,特别是各种经验公式和动力测试方法的介绍,让我对土壤液化有了系统性的认识。我记得我当时反复研读了关于砂土液化机制的部分,理解了为什么地震波的传播会导致孔隙水压力急剧升高,从而使土颗粒之间的有效应力消失,土体失去承载能力。书中的图表,虽然有些年代感,但清晰地展示了不同地震烈度、不同含水率、不同颗粒级配的砂土的液化趋势。我当时还对照了一些工程案例,发现书中理论与实际的吻合度很高。除了液化,书中对其他地基动力响应的分析也让我受益匪浅。虽然我的项目主要关注的是液化,但了解了动力荷载对土体的整体影响,对我建立更全面的工程概念非常有帮助。这本书让我明白,地下的世界,远比我们想象的要复杂和动态,特别是在外力作用下,土体的表现会发生翻天覆地的变化。我后来在和一些有经验的老工程师交流时,发现他们也经常引用书中提到的某些概念或公式,这让我觉得这本书确实是一本值得反复品读的经典之作。

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这本《土力学与基础工程》是我在学习过程中,无意中发现的一本“宝藏”。一开始,我仅仅是因为需要掌握一些基础的土工试验方法,以便为我的课程设计提供支持。然而,当我翻阅到书中关于土的分类、试验设备以及试验步骤的详细介绍时,我才意识到这本书的价值远不止于此。书中不仅列举了各种常见的土工试验,如颗粒分析、液限和塑限试验、三轴剪切试验、直剪试验等,还对每种试验的目的、原理、操作规程以及数据处理方法进行了详尽的说明。我记得我当时最喜欢的部分是关于三轴剪切试验的介绍,它能够提供更全面的土体强度参数,而且书中对不同应力路径下土体破坏机制的分析,让我对土体的力学行为有了更深刻的认识。我甚至尝试着根据书中的指导,在实验室里进行了一些简单的试验,虽然只是初步的尝试,但书中的内容无疑为我打开了另一扇窗户,让我看到了理论与实践相结合的力量。这本书让我明白,严谨的试验是科学研究的基础,只有通过准确的测量和分析,我们才能真正地了解和掌握土体的力学特性。

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这本书,就像一座沉睡的知识宝库,虽然封面看起来朴实无华,但一旦你深入其中,就会被它所蕴含的丰富信息所震撼。我之所以会选择它,是因为我一直对土力学中的一些“疑难杂症”感到困惑,比如土体的蠕变现象。在一些长期受荷载的结构物中,即使荷载没有增加,结构物依然会发生缓慢的变形,这就是蠕变。书中关于土体蠕变理论的讲解,让我从根本上理解了这种现象的成因。书中不仅阐述了蠕变的机理,还介绍了各种描述蠕变行为的数学模型,以及如何进行蠕变变形的预测。我记得我当时还特别关注了书中关于土体疲劳破坏的章节,这对于理解一些反复荷载作用下的结构物的耐久性问题非常重要。我后来在分析一个大型碾压混凝土坝的长期稳定性时,就运用了书中关于蠕变和疲劳的知识,来评估其在长期运营过程中的变形和破坏趋势。这本书让我意识到,土力学不仅仅关注土体在短期内的即时响应,更需要关注其在时间维度上的演变规律。

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我拿到这本书,说实话,一开始是被它的装帧和厚度所吸引,觉得是一本“硬核”的学术专著。我本来是抱着学习一些基础知识,以便在工作中能更自信地应对一些地基处理的场景。然而,当我真正开始阅读,尤其是深入到关于边坡稳定性的章节时,我才真正体会到它的深度和广度。书中对于各种边坡失稳模式的详细剖析,从滑裂面模型的建立,到极限平衡法的应用,再到有限元法的引入,层层递进,让我从宏观到微观,都对这个问题有了更清晰的认识。我尤其对书中对于瑞典圆弧法和毕肖夫法的详细讲解印象深刻,它们各自的原理、适用条件以及在实际计算中的优缺点,都被阐述得非常透彻。书中提供的算例,虽然我没有完全照着计算,但看着作者一步步推导出结果,就像看着一个熟练的工匠在打造一件精美的作品,严谨而有序。我开始反思,我之前在工作中遇到的那个看似很普通的边坡稳定性问题,背后可能隐藏着如此复杂的力学机制。书中对于影响边坡稳定性的各种因素,如土的内聚力、内摩擦角、地下水位、降雨等,都进行了细致的分析,并且说明了它们如何相互作用,共同影响着边坡的安全性。我甚至开始对那些看起来平平无奇的山坡产生了敬畏之心,它们能够在自然界中屹立不倒,背后一定遵循着严谨的物理定律。这本书让我明白,地基工程并非简单的“填埋”和“压实”,而是一门需要深刻理解自然规律的科学。

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我最初购买这本书,是希望能够更深入地了解土壤改良技术。因为我曾参与过一些需要处理淤泥质土的工程项目,而淤泥质土的特性,如高含水量、低强度、高压缩性等,给施工带来了极大的困难。书中关于土壤改良的章节,对我来说简直是及时雨。书中系统地介绍了各种常用的土壤改良技术,比如换填、挤密、注浆、水泥土搅拌桩、真空预压等。对于每一种技术,书中都详细阐述了其基本原理、适用条件、设计要点和施工工艺。我记得我当时特别研究了关于真空预压法的部分,理解了如何通过施加真空荷载来加速淤泥质土的固结,从而提高其强度和降低压缩性。书中还提供了大量的工程案例,让我能够直观地看到不同改良技术在实际工程中的应用效果。我后来在面对一个处理软土地基的项目时,就充分借鉴了书中的知识,最终选择了一种合适的改良方案,并取得了良好的效果。这本书让我明白,面对复杂的土体条件,并非只有一种解决方案,而是可以通过科学的技术手段,来改善土体的性能,从而满足工程的要求。

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我购买这本书,很大程度上是因为我一直对地下结构物的稳定性充满好奇。在参与一个地下室工程项目时,我经常思考,为什么这个深挖的基坑能够保持稳定,而有些地方却容易发生坍塌?这本书在这一方面给了我非常详尽的解答。我花了相当多的时间去阅读关于土体抗剪强度和极限承载力的章节。书中对莫尔-库仑强度准则的阐述,以及如何根据土的内聚力和内摩擦角来计算其抵抗剪切破坏的能力,让我对土体在受力状态下的行为有了更深刻的理解。我记得我当时还对照着书中的图示,反复琢磨不同加载路径下土体的应力-应变关系,试图去理解土体是如何从弹性变形逐渐发展到塑性破坏的。书中对于深基坑支护结构设计原理的介绍,也让我大开眼界。从挡土墙的设计到锚杆、土钉墙的运用,再到地下连续墙等复杂结构,书中都给出了详细的分析和计算方法。我当时特别关注了关于基坑涌水涌砂问题的章节,理解了地下水如何影响基坑的稳定性,以及如何通过截水、降水等措施来控制地下水。这本书让我明白,地下工程的挑战在于如何利用土体的自身强度,并辅以巧妙的支护设计,来创造一个稳定的地下空间。

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拿到这本书的时候,我正处于一个职业生涯的迷茫期,渴望能对土力学和基础工程有一个更系统、更深入的认识。这本书就像一位循循善诱的老师,从最基础的土的物理性质讲起,一步步引导我深入到更复杂的力学问题。我记得我当时对土的渗透性部分特别感兴趣,书中详细介绍了达西定律,以及如何计算土体的渗透系数,这对于理解地下水的流动以及对基础结构的影响至关重要。我花了大量时间去理解地下水位的变化如何影响土体的有效应力,以及渗透力对土体的稳定性可能造成的破坏。书中还介绍了各种测定渗透系数的室内和室外试验方法,这让我对如何获得准确的工程参数有了更清晰的认识。后来,我将这些知识应用到我对一个桥梁基础设计的评估中,通过分析地下水的渗流情况,我能够更准确地判断基础的受力状态,并提出相应的加固建议。这本书让我体会到,工程设计不仅仅是画图和计算,更是对自然规律的深刻理解和巧妙运用。它让我看到了土力学背后蕴含的逻辑之美,以及如何将这些抽象的理论转化为解决实际工程问题的有力工具。

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我当初入手这本书,主要是在准备一个大型水利工程的基础设计方案。我们面临的最大挑战之一就是如何处理那些复杂地质条件下的软弱土层。这本书恰好在这一领域提供了非常详尽的论述。我花了很多时间去理解书中关于软弱土的性质,比如高含水量、低抗剪强度、高压缩性等,以及这些特性在工程中可能带来的问题,比如固结沉降过大、边坡失稳、承载力不足等。书中对不同类型的软弱土,如黏土、粉土、泥炭等,都进行了详细的分类和描述,并且给出了它们在力学行为上的差异。我尤其对书中关于固结理论的部分印象深刻,它解释了为什么软弱土需要很长时间才能达到稳定,以及如何通过预压、排水等措施来加速固结过程。书中提供的各种固结计算方法,从理论公式到简化图表,都非常有实用价值。虽然我当时并没有直接应用所有的计算方法,但通过理解这些方法背后的原理,我能够更好地评估不同处理方案的有效性。我记得我当时还特别关注了书中关于桩基在软弱土中应用的章节,了解了桩的类型、布置方式、承载力计算等,这为我们设计基础方案提供了重要的参考。这本书让我明白,处理软弱土层绝非易事,需要深入理解土体的内在规律,并采用科学合理的方法。

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这本书简直像一本寻宝图,虽然我翻阅它的初衷是想解决一个实际工程中的桩基沉降问题,结果却意外地打开了一个更广阔的学科视野。我记得我拿到这本书的时候,书页泛着微微的黄色,带着一种沉甸甸的知识感。刚开始翻看,就被那些复杂的公式和图表弄得有点晕头转向,特别是关于土的压缩性、固结理论的部分,初看之下,似乎跟我想解决的那个问题并没有直接的关联,感觉像是纸上谈兵。但随着我耐心地一层层剥开,从最基本的土的物理性质、力学指标开始,慢慢理解了土的颗粒组成、密实度、含水量如何影响其承载能力和变形特性。然后,关于有效应力原理的讲解,简直是拨云见日,让我豁然开朗,原来地下的水压力是如此重要,它会影响到土颗粒之间的接触力,从而改变土体的整体力学行为。接着,对各种土的分类和判别方法的介绍,更是让我惊叹于前人的智慧,如何通过简单的试验就能对一种看似杂乱的土体进行量化分析。我甚至开始对那些看似不起眼的土样产生了浓厚的兴趣,每一个样本背后都隐藏着丰富的地质信息和力学规律。这本书就像一个引路人,它并没有直接告诉我“你的问题怎么解决”,而是教会了我“为什么会发生这个问题”,以及“如何去分析和理解这个问题”。我开始尝试用书中介绍的室内试验方法去模拟我遇到的情况,虽然没有真的去做实验,但脑海中勾勒出整个过程,感觉自己离问题的本质越来越近。特别是关于不同加载方式下土体变形的理论分析,让我开始思考,我的那个桩基承受的荷载是长时间的,还是瞬时的,这对沉降的影响会有多大?这些思考,都是在阅读过程中逐渐涌现出来的,这本书的价值,远不止于提供现成的答案,更在于激发和引导读者深入思考。

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这本书,怎么说呢,与其说是教科书,不如说是一本工具书,一本可以随时翻阅,总能找到答案的宝典。我经常在遇到一些具体的基础设计问题时,会习惯性地翻开它。比如,当我需要计算某个独立基础的承载力时,我总能在书中找到关于承载力公式的推导过程和各种修正系数的说明。书中对于不同形状和尺寸的基础,以及在不同土层条件下的承载力计算方法,都进行了详细的介绍。我记得我当时还特别学习了关于地基变形的计算,比如沉降的预测和控制,这对于保证上部结构的正常使用至关重要。书中提供的不同沉降计算方法,比如基于弹性理论的方法,以及基于经验的方法,都让我有了更全面的认识。我尤其对书中关于基础沉降差异的分析印象深刻,它解释了为什么不同位置的基础可能会产生不同的沉降量,以及这种差异可能对上部结构造成的危害。我后来在实际工作中,就经常参考书中的这些知识,来评估和控制基础的沉降。这本书的价值在于,它不仅仅提供理论知识,更重要的是,它提供了解决实际问题的思路和方法。

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