TheoreticalandNumericalUnsaturatedSoilMechanics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Schanz, T. (EDT)

出品人:

页数:234

译者:

出版时间:

价格:229

装帧:HRD

isbn号码:9783540698753

丛书系列:

图书标签:

• Unsaturated Soil Mechanics
• Soil Mechanics
• Geotechnical Engineering
• Numerical Methods
• Theoretical Analysis
• Porous Media
• Hydromechanics
• Soil Water Characteristic Curve
• Constitutive Modeling
• Finite Element Method

好的，这是为您准备的一份关于《理论与数值不饱和土力学》（Theoretical and Numerical Unsaturated Soil Mechanics）之外的其他土壤力学主题的图书简介，力求详尽、专业，并避免任何刻意的AI痕迹： --- 土力学与基础工程应用精要：经典理论、试验方法与结构地基设计 本书导言：深入传统与现代土力学核心领域 本书旨在为土木工程、岩土工程专业人员、研究人员及高年级本科生提供一套系统而深入的岩土工程知识体系。在不饱和土力学这一特定领域之外，我们聚焦于岩土工程中最基础、应用最广泛的领域：土的本构特性、应力应变分析、渗透性理论、极限平衡分析以及现代地基处理技术。本书的结构设计旨在构建一座坚实的理论桥梁，连接基础科学原理与复杂的工程实践难题。我们强调严谨的数学推导、精细的室内外试验解读，以及如何将这些知识转化为可靠、经济的工程设计方案。 第一部分：土的本构特性与三相系统 本部分致力于奠定岩土工程力学分析的基石，详细阐述土体的物理状态、变形机理及其在荷载作用下的响应。 第一章：土的工程分类与物理性质 本章首先从宏观层面审视土体，涵盖颗粒级配分析（筛分与比重试验）、阿太堡（Atterberg）界限的精确测定，并系统介绍统一土粒分类系统（USCS）及其在工程实践中的应用准则。重点探讨土体孔隙比、饱和度、含水率与湿密度之间的相互关系，并引入有效应力概念的初步框架，为后续的应力分析做铺垫。 第二章：土中水的运动与渗透性 渗透性是影响土体稳定性和沉降计算的核心参数。本章深入解析达西定律（Darcy's Law）的适用条件与局限性。我们详细讨论了层流和湍流的区分，并针对层状土体和非均质土体的渗透性评估，介绍了渗透试验的原理、操作规范及数据反算方法（包括渗透仪的类型，如常水头和率水头试验）。此外，对粘性土中毛细现象的定性描述，以及水力梯度与渗流力（Seepage Forces）的计算，构成了理解管涌（Piping）和边坡失稳的关键。 第三章：有效应力原理及其在静力学中的应用 卡尔·特扎吉（Karl Terzaghi）的有效应力原理是现代土力学的灵魂。本章将全面回顾和深化这一原理，阐述孔隙水压力、上覆土压力和有效应力之间的平衡关系。重点分析在复杂荷载条件（如自重固结、快速加载）下，孔隙水压力如何随时间演变。本章包含对有效应力路径分析的讨论，特别是在应力状态改变过程中，如何利用平均有效应力和偏应力来描述土体的应力历史。 第二部分：土的变形与固结理论 土体的长期沉降预测是结构设计中不可避免的挑战。本部分聚焦于土体的体积变形机理，尤其是固结过程的量化分析。 第四章：一维固结理论与沉降预测 本章核心在于介绍泰尔扎吉的一维固结理论。我们详细推导了固结控制方程，精确定义了“平均固结度”（U）和“时间因子”（Cv）。针对超固结土和正常固结土，详细比较了其应力应变行为，并介绍了“先期固结压力”（Preconsolidation Pressure, $sigma'_{p}$）的确定方法（如电动法和标准侧限压缩试验的e-log $sigma'$ 曲线拟合）。最终，提供了从实验室压缩试验参数预测实际工程中两维或三维沉降的修正方法。 第五章：土的应力-应变关系与本构模型（经典篇章） 理解土体变形，必须掌握其本构关系。本章超越简单的弹性模型，引入了更贴合实际的材料模型。我们深入探讨了莫尔-库仑（Mohr-Coulomb）屈服准则在线性弹性区和塑性区的使用边界。对于粘土，本章详细介绍了增量型本构模型（如剑桥粘土模型CME/Soft Soil Model）的基本假设，解释了如何通过加载路径决定土体的硬化和流动行为，以及应力路径对土体刚度的影响。 第三部分：抗剪强度理论与稳定性分析 本部分是工程结构安全评估的核心，聚焦于确定土体的极限承载能力和边坡的稳定性。 第六章：抗剪强度的试验测定与评价 抗剪强度参数（内摩擦角 $phi'$ 和粘聚力 $c'$）的获取是设计的基础。本章详尽比较了直剪试验、三轴压缩试验（UU, CU, CD）和直剪试验的试验原理、加载速率对结果的影响，以及试样制备技术。特别强调了有效应力参数 ($c'$ 和 $phi'$) 在长期稳定性分析中的重要性，以及如何根据试验数据绘制莫尔应力圆并确定主应力状态。 第七章：极限平衡分析与边坡稳定性 边坡稳定性分析是岩土工程最常见的应用之一。本章系统介绍了瑞典条分法（Swedish Circle Method）、简化的毕肖普法（Bishop Simplified Method）等经典极限平衡方法。重点讲解了如何选取最危险的滑动面，如何分配条块间的内力（如摩尔-库仑破坏准则的应用），以及如何引入外部荷载（如地震惯性力或地下水位的变化）来评估安全系数（FS）。对于深层滑动和浅层滑动，本章提供了相应的计算流程和案例演示。 第八章：地基承载力与基础设计 本章将抗剪强度参数转化为对基础结构的设计依据。我们详细回顾了泰尔扎吉和迈耶霍夫（Meyerhof）的地基承载力公式，解析了关于承载力系数（$N_c, N_q, N_{gamma}$）的适用性范围和修正因子（形状、深度和荷载倾斜修正）。本章的实践重点在于如何处理地下水位对有效应力的影响，以及如何根据不同基础类型（浅基础、筏板基础）进行抗剪破坏和沉降控制的双重校核。 第四部分：岩土工程的现代方法与挑战 本部分面向前沿，探讨了解决复杂工程问题的工具和新兴技术。 第九章：土工试验技术与数据采集 本章涵盖了从现场测试到室内高精度测量的全过程。重点介绍了静场试验（如标准贯入试验SPT、静力触探试验CPT）的原理、数据解释及其与剪切波速（$V_s$）的相关性。在室内试验方面，讨论了动三轴试验在分析地震响应中的应用，以及孔隙水压力传感器的安装与校准技术，强调了现场数据质量控制的重要性。 第十章：数值模拟与有限元方法基础 在复杂几何形状和非线性材料行为面前，解析解往往力不从心。本章介绍了有限元分析（FEA）在岩土工程中的基本框架。我们阐述了如何对土体进行网格划分、如何选择合适的本构模型（例如，如何将本章前述的莫尔-库仑或弹性模型参数输入到有限元软件中），以及如何解释模拟结果中的应力集中区、塑性区发展和总位移场。本书提供了应用这些数值工具的指导原则，而非软件操作手册，侧重于结果的物理意义辨识。 --- 本书的综合性旨在确保读者不仅掌握解决标准工程问题的能力，更能对土体复杂行为的内在机理形成深刻的洞察力，为未来处理更具挑战性的岩土工程项目奠定坚实的理论和实践基础。

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