軟基處理施工過(guò)程的數(shù)值模擬與應(yīng)用

1地基處理方法概述

1.1概述

1.2地基處理方法分類

1.2.1排水固結(jié)法

1.2.2擠密、壓實(shí)法

1.2.3地基加固的其他方法

1.3地基處理方法研究新進(jìn)展

1.4本書分析的地基處理方法

參考文獻(xiàn)

2地基處理分析中的數(shù)值方法

2.1概述

2.2有限差分法

2.2.1有限差分法公式

2.2.2有限差分格式

2.2.3土工問(wèn)題分析的有限差分法

2.3有限單元法

2.3.1有限單元法的基本原理

2.3.2土工問(wèn)題分析的有限元方法

2.4其他數(shù)值方法簡(jiǎn)介

2.5本書采用的數(shù)值方法

參考文獻(xiàn)

3天然軟土堆載預(yù)壓施工過(guò)程的數(shù)值模擬

3.1天然結(jié)構(gòu)性軟土研究概述

3.1.1天然軟土的結(jié)構(gòu)性與堆載預(yù)壓法

3.1.2天然軟土結(jié)構(gòu)性研究綜述

3.1.3一維線性及非線性固結(jié)理論綜述

3.1.4軟土抗剪強(qiáng)度隨固結(jié)度增長(zhǎng)的研究現(xiàn)狀

3.1.5軟土地基穩(wěn)定分析研究現(xiàn)狀

3.2任意固結(jié)度結(jié)構(gòu)性軟土的抗剪強(qiáng)度分析

3.2.1固結(jié)條件下抗剪強(qiáng)度的增長(zhǎng)

3.2.2飽和軟黏土任意固結(jié)度不排水強(qiáng)度

3.2.3結(jié)構(gòu)性天然軟黏土任意固結(jié)度不排水強(qiáng)度

3.3結(jié)構(gòu)性軟土一維非線性固結(jié)方程

3.3.1分級(jí)加載時(shí)太沙基一維固結(jié)方程的推導(dǎo)

3.3.2考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)力比的土體非線性固結(jié)的推導(dǎo)

3.4 —維非線性固結(jié)求解與程序開發(fā)

3.4.1Crank—Nicolson差分法求解過(guò)程

3.4.2非線性固結(jié)程序3CCON流程分析圖

3.5非線性參數(shù)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響分析

3.5.1n/c比值變化影響

3.5.2進(jìn)一步的討論

3.6結(jié)構(gòu)性軟土地基堆載施工模擬程序開發(fā)

3.6.1地基穩(wěn)定分析的極限平衡法

3.6.2結(jié)構(gòu)性軟土地基的穩(wěn)定性分析

3.6.3結(jié)構(gòu)性軟土地基穩(wěn)定性分析程序3CCON&STAB

3.6.4結(jié)構(gòu)性軟土路堤分級(jí)加載方案確定及MFC界面開發(fā)

3.7結(jié)論和展望

3.7.1主要結(jié)論

3.7.2進(jìn)一步工作展望

參考文獻(xiàn)

4復(fù)合振沖碎石樁施工過(guò)程的數(shù)值模擬

4.1概述

4.2土中振動(dòng)孔隙水壓力計(jì)算模式

4.2.1孔壓的應(yīng)力模型

4.2.2孔壓的應(yīng)變模型

4.2.3孔壓的有效應(yīng)力路徑模型

4.2.4孔壓的內(nèi)時(shí)模型

4.2.5孔壓的瞬態(tài)極限平衡模型

4.2.6孔壓的能量模型

4.3復(fù)合振沖碎石樁施工模擬的理論構(gòu)架

4.3.1振動(dòng)孔隙水壓力的產(chǎn)生

4.3.2土體密實(shí)機(jī)理

4.3.3等效孔隙比和等效相對(duì)密度

4.3.4孔隙水壓力的消散

4.4復(fù)合振沖碎石樁施工過(guò)程數(shù)值模擬程序

4.4.1土體有限差分網(wǎng)格劃分

4.4.2差分格式及邊界條件

4.4.3數(shù)值分析過(guò)程及程序

4.5復(fù)合振沖碎石樁施工過(guò)程數(shù)值模擬結(jié)果分析

4.5.1模擬參數(shù)選擇

4.5.2普通振）中碎石樁數(shù)值模擬結(jié)果分析

4.5.3復(fù)合振沖碎石樁數(shù)值模擬結(jié)果分析

4.5.4進(jìn)一步比較分析與討論

4.6結(jié)論和展望

參考文獻(xiàn)

5強(qiáng)夯加排水地基處理的數(shù)值模擬

5.1強(qiáng)夯法及加固原理

5.1.1強(qiáng)夯法概述

5.1.2彈性半空間中的波體系

5.1.3強(qiáng)夯法加固土體的原理

5.2強(qiáng)夯法能量耗散分析與密實(shí)機(jī)理

5.2.1強(qiáng)夯法能量耗散分析

5.2.2強(qiáng)夯超孔隙水壓力增長(zhǎng)的能量模型

5.2.3超孔隙水壓力消散分析

5.2.4強(qiáng)夯土體密實(shí)機(jī)理分析

5.3強(qiáng)夯數(shù)值模擬程序開發(fā)一

5.3.1模擬程序設(shè)計(jì)

5.3.2數(shù)據(jù)輸入文件和程序輸出文件

5.4強(qiáng)夯加排水地基處理施工數(shù)值模擬結(jié)果與分析

5.4.1數(shù)值算例與模擬結(jié)果分析

5.4.2滲透系數(shù)對(duì)夯擊結(jié)果的影響

5.4.3夯擊間隔時(shí)間對(duì)夯擊結(jié)果的影響

5.4.4砂井與夯點(diǎn)距離對(duì)加固效果的影響

5.4.5夯擊能量對(duì)夯擊結(jié)果的影響

5.4.6“重錘少夯”和“輕錘多夯”的討論

5.5結(jié)論

參考文獻(xiàn)

6工程實(shí)例分析

6.1堆載預(yù)壓工程實(shí)例分析

6.2振沖碎石樁工程實(shí)例分析

6.3強(qiáng)夯加排水地基處理工程實(shí)例分析

參考文獻(xiàn)2100433B

《軟基處理施工過(guò)程的數(shù)值模擬與應(yīng)用》可供土建、水利、交通等行業(yè)的科研、設(shè)計(jì)、施工和勘察工作人員閱讀，也可供高等院校土建相關(guān)專業(yè)的師生參考。

本書主要介紹材料科學(xué)中的數(shù)值模擬與計(jì)算問(wèn)題，共分十章：前三章介紹數(shù)值模擬與計(jì)算所必需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，包括線性方程組的求解方法，數(shù)值計(jì)算的有限差分法和有限元法；第四章到第七章介紹材料科學(xué)的數(shù)值模擬，包括鑄造過(guò)程、熱處理過(guò)程和焊接過(guò)程中的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)和濃度場(chǎng)等問(wèn)題；第八章和第九章介紹了相圖計(jì)算機(jī)的基本原理以及相關(guān)計(jì)算軟件；第十章介紹了量子力學(xué)計(jì)算與相關(guān)軟件Materials Studio的應(yīng)用。

《玻璃材料破壞過(guò)程的數(shù)值模擬與分析》利用斷裂力學(xué)的研究方法，借助于統(tǒng)計(jì)學(xué)和現(xiàn)有的數(shù)值計(jì)算方法，以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)來(lái)建立數(shù)值模型，進(jìn)行了玻璃材料雙向應(yīng)力狀態(tài)下斷裂失效過(guò)程的數(shù)值模擬。研究目的即是要搞清玻璃材料在雙向應(yīng)力下的斷裂和裂紋擴(kuò)展究竟受不受平行于裂紋的應(yīng)力影響。如受到平行于裂紋的應(yīng)力影響，應(yīng)變能釋放率G、應(yīng)力強(qiáng)度因子K、J積分和裂紋張開位移δ四個(gè)斷裂參數(shù)在單軸應(yīng)力下的等效關(guān)系在雙軸應(yīng)力下是否還成立"_blank" href="/item/脆性材料/5329116" data-lemmaid="5329116">脆性材料在雙軸應(yīng)力狀態(tài)下的裂紋擴(kuò)展由什么參數(shù)決定"sup--normal" data-sup="1" data-ctrmap=":1,"> [1]

全書共分6章，　內(nèi)容包括對(duì)玻璃材料在雙向應(yīng)力和單向應(yīng)力下裂紋驅(qū)動(dòng)力參數(shù)的關(guān)系和差異進(jìn)行了數(shù)值模擬及理論研究，得出在雙向載荷下，傳統(tǒng)的K-G-J-δ等效關(guān)系不再成立的結(jié)論。證明了其中的兩個(gè)參數(shù)G和δ與雙向應(yīng)力有關(guān)，　而另外兩個(gè)參數(shù)K和J與雙向應(yīng)力無(wú)關(guān)；裂紋張開位移δ更適宜作為處于雙向應(yīng)力狀態(tài)下材料斷裂的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。完成了玻璃材料在單向及雙向平面應(yīng)力狀態(tài)下的阻力特性研究，并與相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果取得了較好的一致，表明了數(shù)值計(jì)算的可靠性。直接觀察和演示了玻璃材料的失效全過(guò)程及裂紋的啟裂、失穩(wěn)擴(kuò)展全過(guò)程，解決了玻璃材料在雙向應(yīng)力下的斷裂和裂紋擴(kuò)展究竟受不受平行于裂紋的應(yīng)力影響，及如何影響等問(wèn)題；進(jìn)一步研究了在雙向應(yīng)力比λ不同時(shí)，玻璃材料斷裂力學(xué)參數(shù)應(yīng)力強(qiáng)度因子Kic及裂紋張開位移δ的變化規(guī)律，進(jìn)一步證明了雙向應(yīng)力對(duì)玻璃斷裂及裂紋擴(kuò)展的影響，也進(jìn)一步驗(yàn)證了玻璃類脆性材料在雙軸應(yīng)力下的斷裂是由裂紋張開位移δ決定的；對(duì)單向拉伸下含不同傾斜角度裂紋玻璃材料失效情況進(jìn)行了數(shù)值模擬，重點(diǎn)研究了含不同裂紋角傾斜直通裂紋的玻璃材料試樣在單向拉伸下的復(fù)合應(yīng)力效應(yīng)。證明了在這種情況下裂紋尖端存在的三種類型應(yīng)力：KI、KII及平行應(yīng)力對(duì)裂紋擴(kuò)展有不同的作用；研究了玻璃材料的慢裂紋擴(kuò)展和擴(kuò)展速度所受雙向應(yīng)力的影響，并討論這種影響的機(jī)理和作用。通過(guò)聲發(fā)射特性的數(shù)值模擬得到玻璃類脆性材料在單向及雙向應(yīng)力狀態(tài)下的亞臨界裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度一荷載步曲線，得出平行干裂紋的拉應(yīng)力對(duì)裂紋擴(kuò)展有一定程度的阻礙作用，而平行于裂紋的壓應(yīng)力對(duì)裂紋有驅(qū)動(dòng)效果的結(jié)論。在上述研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用研究結(jié)果驗(yàn)證了玻璃材料在雙軸應(yīng)力下應(yīng)用應(yīng)變斷裂準(zhǔn)則的可行性。2100433B