巖土工程有限元分析

前言

　　有限元方法解決工程問題已有三十多年了，由于巖土工程問題的特殊性，近期該方法才大量用于解決巖土工程問題，因而介紹有限元方法在巖土工程中應用的書籍較少。　　二十多年來，英國倫敦帝國學院（Imperial College，London）一直走在巖土工程數(shù)值分析的最前沿，憑借自己的計算程序及對有限元理論的深刻理解，已在有限元計算方面取得了巨大的成就，多年研究經(jīng)驗表明，合理地使用有限元方法可以為實際工程問題提供可靠的計算結果?！　r土工程有限元分析不僅要具備土力學和有限元方面的專業(yè)知識，了解現(xiàn)有本構模型的局限性，還要熟知軟件的性能。全面掌握這些知識不容易，本科或碩士專業(yè)課程很少覆蓋這些內(nèi)容。很多工程師從事有限元分析或運用計算結果卻不了解其局限和缺陷。近年來我們舉辦的為期4天的巖土工程數(shù)值分析短訓班就非常強調(diào)這個問題。這個短訓班吸引了許多_丁程界和學術界的人員參加，舉辦得很成功，但也暴露出很多工程師不具備有限元分析的基本能力。事實上，正是他們的強烈要求及鼓勵促使我們撰寫了這套書。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)介紹了巖土工程數(shù)值分析理論及相關知識，闡述了數(shù)值計算的優(yōu)勢及不足、限制和缺陷，幫助讀者對數(shù)值分析結果作出準確判斷。內(nèi)容覆蓋巖土參數(shù)的確定、隧道、擋土結構、挖方邊坡、填方邊坡、淺基礎、深基礎、程序基準測試、有限元的局限性及不足等方面。為使讀者對有限元數(shù)值分析有全面深入的了解，本書側重工程應用，理論部分在《巖土工程有限元分析：理論》中介紹。    本書可作為巖土工程及結構工程專業(yè)研究生教材，也可供廣大土木工程領域的工程技術人員和科研人員學習參考。

作者簡介

　　David M.Potts，英國皇家工程院院士，英國巖土工程協(xié)會會員。在倫敦國王學院獲得土木工程專業(yè)學士學位，后又相繼獲得劍橋大學哲學博士學位和倫敦帝國理工學院理學博士學位，博士畢業(yè)在劍橋大學工作一段時間后，到荷蘭shell Research Laboratories從事海洋巖土工程研究。1979年回到倫敦帝國理工學院工作，現(xiàn)任土木及環(huán)境工程系副主任，巖土工程專業(yè)教授，發(fā)表了大量的學術論文并榮獲各種獎章和獎勵。同時也是英國GCG計算有限公司經(jīng)理，并在國際土力學及基礎工程協(xié)會英國土木工程師協(xié)會英國結構工程師學會及英國標準協(xié)會擔任要職。　　Lidija Zdravkovic，南斯拉夫貝爾格萊德大學結構工程專業(yè)學士畢業(yè)，又在該校獲得巖土工程專業(yè)碩士學位后留校工作，從事結構工程和巖土工程的教學科研及咨詢工作，1992年到倫敦帝國理工學院從事土體各向異性試驗研究，1996年獲得博士學位。此后一直在倫敦帝國理工學院從事巖土試驗研究及數(shù)值分析，目前是高級講師，英國巖土工程協(xié)會和英國土木工程師協(xié)會會員。

書籍目錄

譯者的話前言第1章  巖土參數(shù)的確定  1.1  引言  1.2  概述  1.3  室內(nèi)試驗    1.3.1  簡介    1.3.2  固結試驗    1.3.3  三軸試驗    1.3.4  真三軸試驗    1.3.5  直剪試驗    1.3.6  單剪試驗    1.3.7  環(huán)剪試驗    1.3.8  空心圓柱試驗    1.3.9  定向剪切試驗    1.3.10  地球物理技術    1.3.11  滲透試驗  1.4  原位試驗    1.4.1  簡介    1.4.2  標準貫入試驗    1.4.3  圓錐貫入試驗    1.4.4  旁壓試驗    1.4.5  平板載荷試驗    1.4.6  抽水試驗  1.5  小結第2章  隧道第3章  擋土結構第4章  挖方邊坡第5章  填方邊坡第6章  淺基礎第7章  深基礎第8章  程序基準測試第9章  有限元的局限性及不足參考文獻

章節(jié)摘錄

　　由于室內(nèi)試驗試樣的尺寸有限，這樣得到的滲透系數(shù)無法代表原位滲透系數(shù)。例如，試樣可能不會含有原位廣泛存在的微裂隙。此外，粗粒土試樣一般都是擾動土。基于這些原因，滲透系數(shù)原位試驗結果與室內(nèi)試驗相比更具可靠性。但是，這種原位試驗一般經(jīng)濟性較差?！　≡煌翆拥臐B透性一般通過量測抽水井的排水量來確定。抽水井（鉆孔）深入待測土層，試驗中以恒定速率抽水。抽水過程降低了抽水井附近的水壓，從而產(chǎn)生水力梯度使水流向抽水井。在離抽水井一定距離處設置觀測井，當每個井內(nèi)的水位達到穩(wěn)定值時，記錄此時的水位值，以此確定水壓力場。根據(jù)這些結果，并利用達西定律就可以估計平均滲透系數(shù)?！　∪欢@種抽水試驗只適用于透水性相對較高的土體，對一些黏土是不適用的。這種情況下，可將鉆孔深入到黏土層，并對上覆土層作不透水處理，使水只從黏土層中滲流到鉆孔中。量測鉆孔內(nèi)水位的增加率，再次利用達西定律，就可以確定滲透系數(shù)；或者，鉆孔中可以注滿水，通過量測水位的下降率，同樣可以得到滲透系數(shù)。

編輯推薦

　　本書基于作者30年來發(fā)展的巖土工程有限元分析軟件(ICFEAP)，并結合了室內(nèi)試驗、本構模型研究，以及大量現(xiàn)場試驗成果，開創(chuàng)了有限元分析在巖土工程實踐中全面應用的先河?！　　稁r土工程有限元分析：應用》主要介紹有限元在實際工程中的應用，即具體如何運用，有哪些優(yōu)缺點及存在的局限性，這不僅對軟件使用者，而且對評價有限元計算結果的工程師都非常重要。

圖書封面

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