隧道力學

緒論

第一章 原巖應力

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 自重應力場

第三節(jié) 構造應力場

第四節(jié) 地殼淺部原巖應力變化規(guī)律

第二章 圍巖的工程性質及分類

第一節(jié) 巖石的力學性質

第二節(jié) 巖石強度理論

第三節(jié) 巖石的流變性質

第四節(jié) 巖體結構面(弱面)的分類及其力學特性

第五節(jié) 巖體的力學性質

第六節(jié) 地下工程圍巖分類

第三章 地下工程圍巖穩(wěn)定性分析 2100433B

張向東主編的《隧道力學》以巖土力學、彈塑性力學、流變力學等力學原理為基礎，以綜合研究方法為主導思想，突出地下工程的特點，講述了隧道力學的基本原理及應用。

本書共分六章。第一章為原巖應力，介紹原巖應力的組成、自重應力場的計算、構造應力場的形成與特點，以及地殼淺部原巖應力變化規(guī)律；第二章為圍巖的工程性質及分類，介紹巖塊、結構面、巖體的組構特征、本構關系與強度理論，流變模型理論的基本知識，以及地下工程圍巖的分類方法；第三章為地下工程圍巖穩(wěn)定性分析，介紹地下土程圍巖的彈性、彈塑性應力與位移狀態(tài)，以及地下工程圍巖穩(wěn)定性的判斷方法；第四章為圍巖壓力理論與計算，介紹圍巖壓力的形成與分類、各種地壓的計算方法，以及圍巖與支護的相互作用原理；第五章為隧道的支護結構與設計，主要介紹隧道支護結構的類型及其力學特性、隧道支護結構的設計方法；第六章為新奧法施工與監(jiān)控測量，主要介紹新奧法的特點與基本原則、監(jiān)控測量的主要項目與方法。

《隧道力學概論》簡明扼要地闡述了隧道力學的基本理論.正文分八章,依次闡述:固體力學基礎、隧道與圍巖、深埋隧道彈黏塑性力學解析理論、淺埋隧道經驗公式與解析理論、淺埋隧道環(huán)境力學解析理論、數值模擬、物理模擬、參數估計與不確定性分析.附錄包含五個部分,分別闡述:彈性平面模型的復變函數解法、無限平面均勻應力場的彈性解、均勻初始應力場深埋圓截面隧道彈性解的復變函數法推導、深埋橢圓截面隧道的復勢函數、無限長彈性地基梁的解析解

內 容 簡 介

本書作為研究生教材，主要介紹隧道力學問題中的求解方法――數值方法。內

容包括二維、三維、材料非線性和幾何非線性問題等。具體講述隧道與地下結構彈

塑性有限元的分析、隧道與地下結構彈粘塑性有限元的分析；空間問題、無限元和

節(jié)理單元以及邊界單元法，隧道與地下結構動態(tài)問題的數值解法，結構動力分析中

的特征值問題。在敘述過程中，還附有必要的電算程序和計算實例，使讀者能夠用

其解法解決隧道力學中的靜態(tài)和動態(tài)問題。

目 錄

第一章 緒 論

1―1隧道力學的任務和研究范圍

1―2隧道與地下結構物的設計模型

1―3幾種常用的設計計算方法簡介

參考文獻

第二章 有限元和數值分析基礎

2―1概 述

2―2二維等參數單元

2―3等參數單元的數值計算

2―4等參數單元的其它形式

2―5二維等參數單元等效節(jié)點荷載的計算

2―6二維有限元分析計算機子程序

2―7建立總剛度矩陣及程序編制

2―8靜力分析中平衡方程的求解和程序編制

2―9求解平衡方程中計算誤差的估計

參考文獻

第三章 隧道與地下結構彈塑性有限元分析

3―1概 述

3―2非線性問題的求解方法

3―3巖土塑性力學基礎與巖土的本構關系

3―4應力調整

3―5隧道與地下結構二維彈塑性有限元分析的方法和步驟

3―6計算機源程序GEOEPL2D

3―7算 例

參考文獻

第四章 隧道與地下結構彈粘塑性有限元分析

4―1概 述

4―2彈粘塑性理論基礎

4―3連續(xù)介質力學幾何非線性問題有限元分析

4―4二維彈粘塑性問題的求解方法與步驟

4―5隧道與地下結構二維彈粘塑性有限元分析計算機程序GEOVPL2D

4―6算 例

參考文獻

第五章 空間問題、無限元和節(jié)理單元

5―1概 述

5―2三維等參數單元

5―3無限單元

5―4三維有限元和無限元的有關電算子程序

5―5節(jié)理單元

參考文獻

第六章 邊界單元法

6―1概 述

6―2直接解法

6―3間接解法一虛擬應力法

6―4對稱性的利用

6―5域內作用力（體力）的計算問題

6―6半無限平面問題

6―7彈塑性問題的邊界單元法

6―8有限單元一邊界單元耦合法

6―9程序設計

參考文獻

第七章 隧道與地下結構動態(tài)問題的數值解法

7―1概 述

7―2運動方程的建立

7―3動荷載列陣、質量矩陣和阻尼矩陣的確定及邊界條件的處理

7―4運動方程的求解方法

7―5非線性動態(tài)問題的顯式時間積分解法與電算程序DYNEXP2D

7―6非線性動態(tài)問題的隱式時間積分解法與電算程序DYNIMP2D

7―7算 例

參考文獻

第八章結構動力分析中的特征值問題

8―1概 述

8―2瑞利―李茲近似解法

8―3矢量迭代法

8―4廣義雅可比法

8―5子空間迭代法

參考文獻

附錄一 彈塑性力學基本公式

附錄二 變 分 法

附錄三 主應力空間與π平面上的應力分量

附錄四 主應力由偏應力不變量和羅地角的表達式

附錄五 算例輸入 輸出數據

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