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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Sharma, Hari D., Ph.D./ Reddy, Krishna R., Ph.D.

出品人:

页数:992

译者:

出版时间:2004-5

价格:1891.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9780471215998

丛书系列:

图书标签:

• Geoengineering
• Environmental Engineering
• Geotechnics
• Soil Mechanics
• Hydrology
• Groundwater
• Contaminated Land
• Waste Management
• Remediation
• Sustainable Development

动态地球的脉络：地质力学与工程实践的交汇 图书名称：《岩土工程动力学基础与应用》 作者： 钱海峰，张震宇 出版社： 华夏科技出版社 --- 内容概述 《岩土工程动力学基础与应用》是一部深度聚焦于岩土介质在动态荷载作用下响应规律的专业著作。本书系统地梳理了从微观颗粒运动到宏观工程结构响应的全过程，旨在为土木、水利、地质灾害防治等领域的工程技术人员和研究人员提供一套坚实而前沿的理论框架与实用方法论。 本书摒弃了传统岩土工程中仅侧重静态平衡的视角，将视角聚焦于时间维度对土体和岩体性质的重塑作用。内容涵盖了地震波传播理论、振动特性分析、动力本构关系建立、以及在实际工程（如抗震设计、爆破工程、深基坑支护动力稳定性）中的具体应用。全书结构严谨，逻辑递进，力求在理论的深度与工程的可操作性之间找到最佳的平衡点。 --- 第一部分：动力学基础与介质本构（理论基石的奠定） 本部分是全书的理论核心，为理解岩土材料的动态响应奠定了坚实的物理和数学基础。 第一章：岩土动力学的研究范畴与发展历程 本章首先明确了岩土动力学与传统土力学的区别与联系，重点阐述了动态荷载（如地震、冲击、振动）对土体结构、孔隙水压力、有效应力状态的瞬时影响机制。同时，追溯了从早期经验法到现代数值模拟的发展脉络，强调了跨学科研究的重要性。 第二章：波在弹性与粘弹性介质中的传播规律 深入解析了P波（纵波）和S波（横波）在理想弹性体和实际粘弹性土体中的传播、反射和折射现象。详细推导了平面波在边界处的能量分配公式，并引入了耗散函数和内部阻尼概念，用于精确描述能量在传播过程中的衰减。本章特别关注了低频（如交通振动）与高频（如冲击荷载）波的差异化处理方法。 第三章：土体的动力本构模型 这是全书最具挑战性的部分之一。本章摒弃了单一的Mohr-Coulomb模型在动力分析中的局限性，重点介绍了基于应变率和应变历史的非线性、时间依赖性本构关系。 粘塑性模型： 详细探讨了Perzyna模型在描述土体粘滞性流动方面的应用，并结合三维应力状态下的流动法则。 临界状态模型（CSM）的动力拓展： 探讨如何将修正的Cam-Clay模型融入时间导数项，以捕捉地基在快速加载下的软化或硬化行为。 孔隙水压力耦合： 深入分析了动力荷载下超孔隙水压力的生成、累积与消散过程（即液化判据的动力学基础），引入了Ishibashi-Yamakawa模型作为液化判别工具之一。 第四章：动力场中岩土体应力波的分析 专注于分析冲击波和拉伸波在不连续面（如岩层界面、软弱夹层）处的反射与透射问题。通过二维傅里叶变换和拉普拉斯变换相结合的方法，建立了一套分析斜入射波在复杂结构面相互作用的解析工具。 --- 第二部分：工程动力响应与稳定性分析（实践应用的深化） 本部分将理论模型转化为可用于工程设计的具体分析方法，侧重于场地效应、结构-土体相互作用及灾害评估。 第五章：场地效应与地震响应放大 探讨了地震波在软弱地基上传播时，因地层结构差异导致的地震动放大效应。内容包括： 一维简化分析： 经典的SHAKE程序背后的理论基础，重点阐述了非线性效应的迭代处理。 二维/三维数值模拟： 引入有限元法（FEM）和有限差分法（FDM）求解二维剪切波传播，详细讨论了人工边界条件（如Viscous Boundary, Damping Layer）的设置，以避免波的反射干扰计算结果。 场地液化风险评估： 结合动力分析结果，提供了基于场地加速度峰值（PGA）和加速度谱特征的综合液化判别流程。 第六章：动力荷载作用下的基础和结构相互作用 本章是连接地面结构与地下环境的关键。重点分析了深基础、桩基础和筏板在地震作用下的动力响应特性。 等效弹簧-阻尼器模型： 介绍了建立结构-土体相互作用（SSI）分析所需的基础等效动力参数的精确计算方法，强调了阻尼比在SSI系统中的支配作用。 桩土动力刚度分析： 针对群桩结构，详细推导了考虑波传播效应的桩身振动方程，并对比了Poulos-Type模型与更精确的半解析解方法的适用范围。 第七章：岩体动力响应与动力稳定性 将分析对象从土体拓展至岩体结构。重点处理了爆破振动和高边坡在地震或滑坡驱动力作用下的动力失稳问题。 爆破振动预测与控制： 阐述了经验公式（如Cunningham公式、Kuz-netsov公式）的修正因子，并介绍了先进的能量耗散技术在减小邻近结构损伤方面的应用。 动力边坡稳定性分析： 引入准静态法（Newmark法）的动力学改进，考虑了地震力引起的惯性力，并探讨了动态降雨入渗对边坡临界状态的影响。 第八章：新型动力分析技术与案例研究 本章聚焦于当前研究前沿与工程实践的结合点。 离散元法（DEM）在岩土动力中的应用： 探讨DEM如何有效模拟颗粒级配、接触力网络变化以及剪切带的形成过程，特别是在描述土体剧烈变形和破坏时的优势。 脉冲荷载下的土体损伤演化： 分析了高应变率加载对土体内部微裂纹（或微孔隙）生成和扩展的影响，提出了基于损伤变量的动态疲劳分析框架。 --- 读者对象与特色 本书适用于高等院校土木工程、岩土工程、水利工程、工程地质学专业的高年级本科生、研究生及从事相关领域设计、施工和科研工作的工程师。 本书特色： 1. 深度耦合： 首次将非线性粘塑性理论与现代地震工程中的时域分析方法进行系统性融合。 2. 工程导向： 理论推导后紧跟实用化的计算流程，大量案例穿插在各章节的末尾，确保读者能够理解“为什么”和“如何做”。 3. 前沿覆盖： 涵盖了从传统的振动台试验到前沿的DEM数值模拟方法，保持了学术的前沿性。

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