邊坡及基礎(chǔ)工程數(shù)值分析新進(jìn)展

序

前言

第1章 緒論

1．1 引言

1．2 ALE有限元法的研究現(xiàn)狀

1．2．1 ALE描述在流體力學(xué)及流固耦合問題的應(yīng)用

1．2．2 ALE法在固體力學(xué)中的應(yīng)用

1．2．3 ALE法的網(wǎng)格算法研究

1．3 無網(wǎng)格法研究進(jìn)展

1．3．1 無網(wǎng)格法的研究歷史

1．3．2 無網(wǎng)格法的近似函數(shù)及離散方案

1．3．3 無網(wǎng)格法與有限元法的比較

1．4 本書的主要內(nèi)容

第2章 理論基礎(chǔ)及程序驗證

2．1 引言

2．2 ALE有限元法的基本理論簡介

2．2．1 ALE方法基本描述

2．2．2 ALE基本控制方程及有限元離散

2．2．3 ALE有限元程序及驗證

2．3 RKPM法的基本理論及其核函數(shù)

2．3．1 RKPM法的基本理論

2．3．2 RKPM的核函數(shù)

2．3．3 一種變換的RKPM形函數(shù)

2．4 RKPM的離散形式與驗證

2．4．1 二維彈性問題的基本方程

2．4．2 變分原理及離散形式

2．4．3 RKPM的數(shù)值積分方案

2．4．4 簡單數(shù)值算例

2．5 彈塑性增量分析RKPM求解格式

2．5．1 彈塑性增量分析RKPM求解格式

2．5．2 地基承載力算例分析

2．6 本章小結(jié)

第3章 邊坡穩(wěn)定分析方法及破壞判斷準(zhǔn)則

3．1 引言

3．2 邊坡極限平衡法及其研究進(jìn)展

3．2．1 滑移線法（上限解）

3．2．2 極限平衡分析條分法

3．3 邊坡穩(wěn)定有限元分析的發(fā)展

3．4 強(qiáng)度折減法發(fā)展及研究現(xiàn)狀

3．5 有限元方法分析邊坡失穩(wěn)的破壞判斷準(zhǔn)則

3．6 本章小結(jié)

第4章 土質(zhì)邊坡穩(wěn)定ALE有限元法分析

4．1 引言

4．2 分岔理論局部化判斷標(biāo)準(zhǔn)及土質(zhì)邊坡漸進(jìn)破壞分析

4．2．1 常用的應(yīng)變局部化分析方法

4．2．2 應(yīng)變局部化的產(chǎn)生條件

4．2．3 分岔理論局部化判斷準(zhǔn)則在土質(zhì)邊坡漸進(jìn)破壞中的應(yīng)用

4．3 均質(zhì)土質(zhì)邊坡的漸進(jìn)破壞及穩(wěn)定分析

4．3．1 有限元計算因素及影響因素分析

4．3．2 均質(zhì)土質(zhì)邊坡的漸進(jìn)破壞及穩(wěn)定分析算例

4．4 雙層及含軟弱夾層地基的土質(zhì)邊坡破壞及穩(wěn)定分析

4．4．1 雙層地基邊坡的破壞性狀及穩(wěn)定分析

4．4．2 帶有軟弱夾層黏土邊坡的破壞性狀及穩(wěn)定分析

4．5 邊坡工程實例分析

4．5．1 杜湖嶺滑坡巖土體的工程地質(zhì)性質(zhì)

4．5．2 杜湖嶺滑坡的地下水、滑坡體特征及滑坡破壞形成機(jī)制

4．5．3 杜湖嶺滑坡穩(wěn)定及破壞的大變形有限元分析

4．6 本章小結(jié)

第5章 土質(zhì)邊坡穩(wěn)定RKPM分析

5．1 引言

5．2 基于RKPM的邊坡穩(wěn)定性的影響因素分析

5．2．1 離散點密度的影響

5．2．2 屈服準(zhǔn)則的影響

5．2．3 流動法則的影響

5．3 基于應(yīng)變分析的臨界滑動面確定方法

5．3．1 臨界滑裂面的搜索方法

5．3．2 依據(jù)滑裂面確定安全系數(shù)

5．3．3 臨界滑面搜索算例

5．4 雙層及含軟弱夾層土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分析

5．4．1 雙層地基邊坡的破壞性狀及穩(wěn)定分析

5．4．2 含軟弱夾層土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分析

5．5 邊坡工程實例分析

5．5．1 滑坡區(qū)地形地貌

5．5．2 滑坡區(qū)工程地質(zhì)條件

5．5．3 水文地質(zhì)條件

5．5．4 滑坡分布特征及RKPM分析

5．6 本章小結(jié)

第6章 軟土地區(qū)基坑放坡開挖的ALE有限元破壞分析

6．1 引言

6．2 軟黏土的工程性質(zhì)及其應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系

6．2．1 Mohr-Coulomb軟化模型

6．2．2 有限元計算中軟化模型的選擇

6．3 均質(zhì)基坑放坡開挖破壞性狀研究

6．3．1 均質(zhì)軟土地基放坡開挖的非軟化分析

6．3．2 均質(zhì)基坑放坡開挖軟化分析

6．3．3 側(cè)向土壓力系數(shù)取值對基坑放坡開挖計算的影響

6．4 軟土基坑放坡開挖破壞實例分析

6．4．1 某大樓基坑放坡開挖的非軟化分析

6．4．2 某大樓基坑放坡開挖的軟化分析

6．5 本章小結(jié)

第7章 軟土地基上填筑路堤性狀分析的ALE有限元分析

7．1 引言

7．2 單層地基上路堤填筑有限元分析

7．2．1 基于Mohr-Coulomb模型的單層地基上路堤填筑有限元分析

7．2．2 地基土體及填土性質(zhì)對臨界填筑高度及破壞性狀的影響

7．3 雙層地基上路堤填筑的有限元破壞分析

7．3．1 硬殼層強(qiáng)度相等情況下雙層地基上路堤填筑有限元分析

7．3．2 硬殼層強(qiáng)度不等情況下雙層地基上路堤填筑的有限元分析

7．4 連云港路堤填筑實例破壞分析

7．4．1 路堤填筑試驗概況

7．4．2 填筑路堤破壞過程及其破壞性狀

7．4．3 填筑路堤破壞的有限元分析

7．5 本章小結(jié)

第8章 條形淺基礎(chǔ)極限承載力RKPM分析

8．1 引言

8．2 地基承載力的傳統(tǒng)理論方法

8．2．1 極限平衡法

8．2．2 滑移線場法

8．2．3 極限分析法

8．3 地基再生核質(zhì)點法計算模型

8．3．1 計算模型

8．3．2 重力荷載的施加

8．4 地基承載力系數(shù)比較分析

8．4．1 土體模型及參數(shù)

8．4．2 承載力系數(shù)Nc

8．4．3 承載力系數(shù)Nq

8．4．4 承載力系數(shù)Nr

8．4．5 地基極限承載力比較

8．5 雙層地基極限承載力分析

8．5．1 基礎(chǔ)寬度及超載對承載力的影響

8．5．2 基底粗糙度及砂層厚度對承載力的影響

8．6 本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

《邊坡及基礎(chǔ)工程數(shù)值分析新進(jìn)展》采用任意拉格朗日-歐拉（ALE）有限元法及再生核質(zhì)點（RKPM）無網(wǎng)格法分析邊坡、基坑、路堤等的穩(wěn)定性和地基極限承載力。內(nèi)容主要包括：ALE有限元法及RKPM無網(wǎng)格法的基本理論；采用ALE有限元法及RKPM無網(wǎng)格法分析均質(zhì)、雙層及含軟弱夾層的天然土質(zhì)邊坡的破壞性狀及穩(wěn)定性；采用基于Mohr-Coulomb非軟化模型、軟化模型的ALE有限元法分析軟土地基上基坑放坡開挖過程及其破壞性狀；采用ALE有限元法研究單層和雙層地基上路堤的快速填筑過程及其破壞性狀；采用RKPM無網(wǎng)格法討論流動法則及基底粗糙程度對條形基礎(chǔ)承載力系數(shù)的影響。

《邊坡及基礎(chǔ)工程數(shù)值分析新進(jìn)展》可供從事基礎(chǔ)及邊坡工程數(shù)值計算研究的科研及教學(xué)人員使用，也可供廣大土木工程設(shè)計、施工等方面的工程技術(shù)人員參考。

第1章　緒論

1.1　引言

1.2　國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1.3　存在的主要問題及需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題

1.4　本書的主要內(nèi)容

第2章　基于強(qiáng)度折減技術(shù)的有限元分析方法

2.1　有限元基本方程

2.2　有限元分析軟件及本構(gòu)模型

2.3　基于強(qiáng)度折減技術(shù)的有限元法

2.4　小結(jié)

第3章　樁—土—邊坡體系的三維有限元數(shù)值分析

3.1　引言

3.2　抗滑樁加固邊坡的強(qiáng)度折減彈塑性有限元方法

3.3　抗滑樁加固邊坡的一般問題分析

3.4　工程實例分析

3.5　小結(jié)

第4章　抗滑樁設(shè)計及特殊工況下加固效應(yīng)分析

4.1　引言

4.2　抗滑樁不同橫截面形式設(shè)計

4.3　布樁形式

4.4　坡頂超載作用下抗滑樁加固效應(yīng)分析

4.5　轉(zhuǎn)角邊坡中抗滑樁加固效應(yīng)分析

4.6　小結(jié)

第5章　樁—土—邊坡相互作用及樁間土拱效應(yīng)研究

5.1　引言

5.2　土拱效應(yīng)影響因素分析

5.3　小結(jié)

第6章　基于強(qiáng)度折減的抗滑樁加固邊坡上限方法

6.1　引言

6.2　邊坡加固中抗滑樁側(cè)向土壓力的上限解法

6.3　非均質(zhì)性與各向異性邊坡中樁側(cè)有效土壓力問題

6.4　考慮孔隙水壓力效應(yīng)的樁側(cè)有效土壓力問題

6.5　考慮地震效應(yīng)的樁側(cè)有效土壓力問題

6.6　小結(jié)

第7章　基于下限方法的抗滑樁錨固深度檢算

7.1　引言

7.2　抗滑樁樁周地層側(cè)向容許承載力分析

7.3　基于樁周地層強(qiáng)度控制論的抗滑樁錨固深度問題

7.4　小結(jié)

第8章　抗滑樁工作性狀的簡化設(shè)計方法

8.1　邊坡加固中抗滑樁現(xiàn)有設(shè)計方法

8.2　基于樁側(cè)有效土壓力的抗滑樁簡化設(shè)計方法

8.3　實例分析

8.4　小結(jié)

參考文獻(xiàn) 2100433B

本書基于三維有限元強(qiáng)度折減法和極限分析強(qiáng)度折減法，對抗滑樁--土（巖）--邊坡（滑坡）工程中存在的一般性、共性問題和關(guān)鍵性科學(xué)問題進(jìn)行了系統(tǒng)全面的闡述，重點研究了抗滑樁加固邊坡的三維土拱效應(yīng)與荷載傳遞機(jī)理及樁基優(yōu)化設(shè)計與解耦分析方法，包括確定臨界滑動面（剪切滑動帶），提出合理樁同距、樁徑比及多排樁條件下的最佳布樁形式，探討坡頂超載、邊坡轉(zhuǎn)角等特殊工況下的抗滑樁優(yōu)化布置，剖析復(fù)雜環(huán)境下滑坡推力及荷載傳遞過程與土拱效應(yīng)，推導(dǎo)樁側(cè)有效土壓力解析式及錨固深度檢算公式，建議樁基性能優(yōu)化設(shè)計準(zhǔn)則及發(fā)展抗滑樁--邊坡相互作用的解耦分析方法和工程實用設(shè)計方法。這些內(nèi)容不僅能促進(jìn)抗滑樁加固邊坡（滑坡）的學(xué)術(shù)理論發(fā)展，而且可以指導(dǎo)工程建設(shè)實踐。

本書可供從事巖土工程、地質(zhì)工程、水利工程、交通工程、鐵道工程等領(lǐng)域的科研技術(shù)人員和高校師生參考使用，亦可供勘察、設(shè)計、施工人員有從事抗滑樁基材料研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)人員參考。

適讀對象

可供從事巖土工程、地質(zhì)工程、水利工程、交通工程、鐵道工程等領(lǐng)域的科研技術(shù)人員和高校師生參考使用，亦可供勘察、設(shè)計、施工人員有從事抗滑樁基材料研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)人員參考。

《工程結(jié)構(gòu)性能的數(shù)值分析及實例》以建模為主線，針對工程結(jié)構(gòu)性能數(shù)值分析與評估過程中普遍存在的計算模型問題進(jìn)行了研討。全書包括四部分：①介紹了硬件、軟件以及建模之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而確認(rèn)了建模在結(jié)構(gòu)數(shù)值分析與評估過程中的重要地位。②在數(shù)值計算基礎(chǔ)方面，重點研討了與建模密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)的承載傳力特征、線性與非線性評估的理論模型、結(jié)構(gòu)有限元的基礎(chǔ)理論等，為建模過程中的數(shù)據(jù)流動厘清邏輯關(guān)系。③為便于對建模原則與方法的理解，列舉了一批有代表性的工程實例，涉及結(jié)構(gòu)線性、非線性強(qiáng)度的建模與計算，預(yù)測車輛焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命的建模與計算，結(jié)構(gòu)氣動壓力響應(yīng)的建模與計算，幫助讀者做到舉一反三。④基于商業(yè)軟件的二次開發(fā)等，通過有限元程序編寫實例，激發(fā)讀者主動增添自己專用軟件的創(chuàng)新能力。