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数值分析在岩土工程中的应用
作者：林杭，曹日红
出版社：中南大学出版社
出版时间：2023-05-01
ISBN：9787548753568
定价：¥56.00
内容简介
随着计算机水平的不断提高，数值分析方法在岩土工程中的应用得到了前所未有的发展，主要包括：（1）连续介质方法；（2）非连续介质方法。本书以具体案例为背景，主要介绍数值分析方法在岩土工程中的应用。数值分析方法能够模拟实际工程情况．弥补室内试验不足，验证理论计算结果，本书分别从数值分析在岩石力学、边坡工程、隧道工程和桩基工程中的应用方面展开介绍。
作者简介
暂缺《数值分析在岩土工程中的应用》作者简介
目录
第1章 岩土工程数值计算方法简介
1.1 有限差分数值计算原理
1.1.1 计算原理
1.1.2 有限差分数值计算求解流程
1.2 离散元数值计算原理
1.2.1 离散元计算相关假设
1.2.2 离散元计算模拟步骤
1.2.3 离散元数值计算原理
1.2.4 模型基本运动方程
1.2.5 接触模型与本构关系
1.2.6 平行黏结模型
1.2.7 平行黏结模型部分细观参数
第2章 数值分析方法在岩石力学中的应用
2.1 理想巴西劈裂试验中起裂点的数值分析
2.1.1 巴西劈裂试验的研究背景
2.1.2 理想巴西圆盘的起裂点分析
2.1.3 理论分析
2.1.4 数值分析
2.1.5 拟合分析
2.2 平台巴西圆盘试验的起裂点分析
2.2.1 数值模型与理论方法
2.2.2 起裂点破坏模式分析
2.2.3 起裂点位置分析
2.2.4 抗拉强度公式修正
2.3 考虑加载圆弧的巴西劈裂试验
2.3.1 数值模型
2.3.2 数值结果分析
2.3.3 抗拉强度公式修正
2.4 离散元法在遍布裂隙岩体断裂演化中的应用
2.4.1 裂隙倾角及交叉角对遍布裂隙力学性质的影响
2.4.2 类岩材料强度参数标定
2.4.3 轴向加载下遍布裂隙岩体强度特性与破裂演化
2.5 三维非贯通节理岩体力学特性数值模拟
2.5.1 三维非贯通节理定义与实现
2.5.2 轴向加载下三维非贯通节理力学响应数值模拟
2.5.3 应力特征分析
2.5.4 破坏模式演化和破坏模式
2.5.5 单轴加载节理试样的破坏演化规律
2.5.6 剪切荷载作用下非贯通节理岩体数值模拟
2.6 压剪条件下裂隙岩体断裂特性数值模拟
2.6.1 FEM一.DEM耦合模拟裂隙岩体压剪破裂
2.6.2 利用颗粒簇剪切盒实现的层状裂隙岩体压剪断裂
第3章 数值分析在边坡工程中的应用
3.1 边坡安全系数定义及其抗剪强度机理
3.1.1 强度折减法的基本原理
3.1.2 稳定性的抗剪强度影响效应
3.2 边坡临界失稳状态的判定标准
3.2.1 计算方法与模型
3.2.2 塑性区贯通判据
3.2.3 计算不收敛判据
3.2.4 位移突变判据
3.2.5 均质土坡监测点和位移方式
3.3 滑动面确定方法及稳定性影响因素研究
3.3.1 滑动面确定方法
3.3.2 黏结力的影响
3.3.3 内摩擦角的影响
3.4 基于边坡极限状态的土体抗剪强度参数反分析
3.4.1 安全系数与滑动面之间关系的理论推导
3.4.2 滑动面影响参数分析
3.5 土体抗剪强度参数反分析
3.5.1 边坡抗剪强度参数计算方法
3.5.2 圆弧滑动面 深度D值推导公式
3.5.3 滑动面位置变化规律
3.5.4 图表绘制与分析
3.5.5 参数反分析方法的数值计算验证
3.6 考虑锚杆支护情况下的边坡强度折减法
3.6.1 数值模型与方法
3.6.2 锚杆长度的影响
3.6.3 倾角和锚杆位置的影响
3.7 广义：Hoek-Brown准则中边坡安全系数的间接解法
3.7.1 等效黏结力和内摩擦角
3.7.2 间接解法
3.7.3 参数影响分析
3.8 Hoek-Brown准则强度折减法在三维边坡稳定性分析中的应用
3.8.1 工程概况
3.8.2 数值模型
3.8.3 监测点布置
3.8.4 计算分析
3.9 层状边坡稳定性数值分析
3.9.1 地质概况
3.9.2 数值计算方法
3.9.3 分析与讨论
3.10 多尺度边坡稳定性精度分析
3.10.1 边坡稳定性精度
3.10.2 边坡精细安全系数
3.10.3 边坡高度与尺度因子的关系
3.10.4 边坡坡角与尺度因子的关系
3.10.5 单元形状对边坡稳定性计算结果的影响
第4章 桩基摩阻力变化规律的数值分析
4.1 引言
4.1.1 工程意义
4.1.2 产生负摩阻力的机理
4.2 单桩数值计算模型
4.3 单桩侧摩阻力数值分析
4.3.1 摩阻力的分布
4.3.2 中性点位置
4.3.3 轴力分布
4.4 群桩效应数值模拟分析
4.4.1 群桩效应机理浅析
4.4.2 群桩4根桩摩阻力和轴力分布特性
4.4.3 群桩5根桩摩阻力和轴力分布特性
4.4.4 群桩9根桩摩阻力和轴力分布特性
4.4.5 群桩16根桩摩阻力和轴力分布特性
4.4.6 群桩25根桩摩阻力和轴力分布特性
4.4.7 群桩之间对比分析
第5章 高应力巷道围岩变形稳定性数值分析
5.1 深部围岩强流变特性与巷道破坏特征
5.2 流变模型开发与数值模型建立
5.2.1 模型的选取
5.2.2 模型编制流程
5.2.3 巷道数值模型建立与地应力生成
5.3 巷道围岩稳定性数值分析与现场试验
5.3.1 裸巷围岩应力与变形分析
5.3.2 支护条件下巷道稳定性
5.3.3 现场试验与效果评价
5.4 考虑应变软化的地下采场开挖变形稳定性数值分析
5.4.1 考虑应变软化的数值方法
5.4.2 计算模型
5.4.3 计算结果与讨论
5.4.4 空区对大型地下采
1.1 有限差分数值计算原理
1.1.1 计算原理
1.1.2 有限差分数值计算求解流程
1.2 离散元数值计算原理
1.2.1 离散元计算相关假设
1.2.2 离散元计算模拟步骤
1.2.3 离散元数值计算原理
1.2.4 模型基本运动方程
1.2.5 接触模型与本构关系
1.2.6 平行黏结模型
1.2.7 平行黏结模型部分细观参数
第2章 数值分析方法在岩石力学中的应用
2.1 理想巴西劈裂试验中起裂点的数值分析
2.1.1 巴西劈裂试验的研究背景
2.1.2 理想巴西圆盘的起裂点分析
2.1.3 理论分析
2.1.4 数值分析
2.1.5 拟合分析
2.2 平台巴西圆盘试验的起裂点分析
2.2.1 数值模型与理论方法
2.2.2 起裂点破坏模式分析
2.2.3 起裂点位置分析
2.2.4 抗拉强度公式修正
2.3 考虑加载圆弧的巴西劈裂试验
2.3.1 数值模型
2.3.2 数值结果分析
2.3.3 抗拉强度公式修正
2.4 离散元法在遍布裂隙岩体断裂演化中的应用
2.4.1 裂隙倾角及交叉角对遍布裂隙力学性质的影响
2.4.2 类岩材料强度参数标定
2.4.3 轴向加载下遍布裂隙岩体强度特性与破裂演化
2.5 三维非贯通节理岩体力学特性数值模拟
2.5.1 三维非贯通节理定义与实现
2.5.2 轴向加载下三维非贯通节理力学响应数值模拟
2.5.3 应力特征分析
2.5.4 破坏模式演化和破坏模式
2.5.5 单轴加载节理试样的破坏演化规律
2.5.6 剪切荷载作用下非贯通节理岩体数值模拟
2.6 压剪条件下裂隙岩体断裂特性数值模拟
2.6.1 FEM一.DEM耦合模拟裂隙岩体压剪破裂
2.6.2 利用颗粒簇剪切盒实现的层状裂隙岩体压剪断裂
第3章 数值分析在边坡工程中的应用
3.1 边坡安全系数定义及其抗剪强度机理
3.1.1 强度折减法的基本原理
3.1.2 稳定性的抗剪强度影响效应
3.2 边坡临界失稳状态的判定标准
3.2.1 计算方法与模型
3.2.2 塑性区贯通判据
3.2.3 计算不收敛判据
3.2.4 位移突变判据
3.2.5 均质土坡监测点和位移方式
3.3 滑动面确定方法及稳定性影响因素研究
3.3.1 滑动面确定方法
3.3.2 黏结力的影响
3.3.3 内摩擦角的影响
3.4 基于边坡极限状态的土体抗剪强度参数反分析
3.4.1 安全系数与滑动面之间关系的理论推导
3.4.2 滑动面影响参数分析
3.5 土体抗剪强度参数反分析
3.5.1 边坡抗剪强度参数计算方法
3.5.2 圆弧滑动面 深度D值推导公式
3.5.3 滑动面位置变化规律
3.5.4 图表绘制与分析
3.5.5 参数反分析方法的数值计算验证
3.6 考虑锚杆支护情况下的边坡强度折减法
3.6.1 数值模型与方法
3.6.2 锚杆长度的影响
3.6.3 倾角和锚杆位置的影响
3.7 广义：Hoek-Brown准则中边坡安全系数的间接解法
3.7.1 等效黏结力和内摩擦角
3.7.2 间接解法
3.7.3 参数影响分析
3.8 Hoek-Brown准则强度折减法在三维边坡稳定性分析中的应用
3.8.1 工程概况
3.8.2 数值模型
3.8.3 监测点布置
3.8.4 计算分析
3.9 层状边坡稳定性数值分析
3.9.1 地质概况
3.9.2 数值计算方法
3.9.3 分析与讨论
3.10 多尺度边坡稳定性精度分析
3.10.1 边坡稳定性精度
3.10.2 边坡精细安全系数
3.10.3 边坡高度与尺度因子的关系
3.10.4 边坡坡角与尺度因子的关系
3.10.5 单元形状对边坡稳定性计算结果的影响
第4章 桩基摩阻力变化规律的数值分析
4.1 引言
4.1.1 工程意义
4.1.2 产生负摩阻力的机理
4.2 单桩数值计算模型
4.3 单桩侧摩阻力数值分析
4.3.1 摩阻力的分布
4.3.2 中性点位置
4.3.3 轴力分布
4.4 群桩效应数值模拟分析
4.4.1 群桩效应机理浅析
4.4.2 群桩4根桩摩阻力和轴力分布特性
4.4.3 群桩5根桩摩阻力和轴力分布特性
4.4.4 群桩9根桩摩阻力和轴力分布特性
4.4.5 群桩16根桩摩阻力和轴力分布特性
4.4.6 群桩25根桩摩阻力和轴力分布特性
4.4.7 群桩之间对比分析
第5章 高应力巷道围岩变形稳定性数值分析
5.1 深部围岩强流变特性与巷道破坏特征
5.2 流变模型开发与数值模型建立
5.2.1 模型的选取
5.2.2 模型编制流程
5.2.3 巷道数值模型建立与地应力生成
5.3 巷道围岩稳定性数值分析与现场试验
5.3.1 裸巷围岩应力与变形分析
5.3.2 支护条件下巷道稳定性
5.3.3 现场试验与效果评价
5.4 考虑应变软化的地下采场开挖变形稳定性数值分析
5.4.1 考虑应变软化的数值方法
5.4.2 计算模型
5.4.3 计算结果与讨论
5.4.4 空区对大型地下采
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