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范文，俞茂宏，邓龙胜 著

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• 岩土工程
• 结构工程
• 强度理论
• 土力学
• 基础工程
• 岩石力学
• 数值计算
• 工程地质
• 边坡稳定
• 地基处理

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030519641

版次：1

商品编码：12180170

包装：精装

开本：16开

出版时间：2017-04-01

页数：260

字数：385000

正文语种：中文

内容简介

强度问题是岩土体结构稳定性评价的理论基础，对岩土体强度理论的研究贯穿了整个岩土力学的发展历程。统一强度理论考虑了中间主应力对屈服和破坏的影响，覆盖了所有可能外凸极限面的上下限，和单剪强度理论相比，其优点非常明显。本书以统一强度理论为基础，将岩土工程与地质工程中的岩土力学问题作为研究对象,进行了深入细致的理论研究，取得的系列结果可为更多材料和结构的工程应用提供参考。本书内容主要包括：（1）有关双剪应力状态和双剪统一强度理论的概念；（2）基于统一强度理论的极限平衡理论及其应用；（3）统一弹塑性损伤模型与各向异性损伤的统一滑移线场理论；（4）基于统一强度理论的塑性极限分析及其应用；（5）考虑岩土类材料软化及剪胀性的轴对称问题的统一解；（6）双剪统一弹塑性本构模型的建立及有限元分析；（7）黄土边坡变形破坏及稳定性的强度理论效应研究；（8）统一型复合断裂准则及断裂力学问题的弹塑性有限元分析。

目录

目录
前言
第1章 绪论 1
主要参考文献 6
第2章 双剪统一强度理论 7
2.1 概述 7
2.2 单元体 7
2.3 一点的应力状态 10
2.4 空间应力状态 12
2.5 双剪单元体 16
2.6 应力网与双剪应力圆 19
2.7 应力路径与双剪应力路径 20
2.8 应力状态的分解、空间纯剪切应力状态(S：<0) 21
2.9 空间纯剪切应力状态(S：>0) 25
2.10 纯剪切应力状态(S：=0) 27
2.11 剪应力定理 28
2.12 应力状态类型、双剪应力状态参数 28
2.13 双剪应力函数 30
2.14 主应力空间 31
2.15 静水应力轴与空间柱坐标 33
2.16 双剪统一强度理论 36
主要参考文献 41
第3章 基于统一强度理论的极限平衡理论及其应用 42
3.1 引言 42
3.2 统一强度理论的抗剪强度表达式 42
3.3 挡土墙上的土压力 45
3.3.1 Rankine土压力公式的推广和改进 45
3.3.2 滑楔极限平衡理论统一解公式 55
3.4 地基极限承载力公式 59
3.4.1 平面应变问题的统一强度理论会式 59
3.4.2 太沙基公式的修正 60
3.4.3 地基临界荷载公式 63
3.5 基于统一强度理论的地基模型试验研究 69
3.5.1 模型相似准则 69
3.5.2 试验模型的设计 71
3.5.3 试验加载设计 73
3.5.4 模型试验的数据采集 74
3.5.5 试验数据处理和结果分析 75
3.5.6 基于统一强度理论的地基变形破坏特征分析 89
3.5.7 基于统一强度理论的地基极限承载力验算 95
主要参考文献 95
第4章 统一弹塑性损伤模型与各向异性损伤的统一滑移线场理论 97
4.1 引言 97
4.2 统一弹塑性损伤模型的建立 97
4.2.1 有效应力与损伤应变张量 97
4.2.2 弹性与损伤 100
4.2.3 塑性与损伤 101
4.2.4 损伤演变——俞茂宏相当应力模型 104
4.3 统一滑移线场理论及其应用 106
4.3.1 平面应变问题的基本方程 107
4.3.2 滑移线法解析解 108
4.3.3 滑移线法数值解 110
4.4 各向异性损伤的统一滑移线场理论及其应用 115
4.4.1 平衡方程 115
4.4.2 耦合损伤的强度条件 115
4.4.3 耦合损伤的极限平衡微分方程 116
4.4.4 解析解法 117
4.4.5 教值解法 117
主要参考文献 119
第5章 基于统一强度理论的塑性极限分析及其应用 121
5.1 引言 121
5.2 塑性最大功原理及虚功率原理 121
5.2.1 虚功率原理 121
5.2.2 极限状态下应力和应变率的特点 122
5.2.3 塑性最大功率原理 123
5.3 塑性极限分析的上下限理论 124
5.3.1 下限定理 124
5.3.2 上限定理 124
5.4 土压力问题的统一极限分析 125
5.5 算法及实例分析 131
主要参考文献 143
第6章 考虑岩土类材料软化及剪胀性的轴对称问题的统一解 144
6.1 引言 144
6.2 理论分析模型 145
6.2.1 岩土材料模型 145
6.2.2 受力模型 145
6.3 洞室围岩弹塑性分析的统一解 146
6.3.1 弹塑性分析 146
6.3.2 围岩塑性软化区及残余区范围的确定 148
6.3.3 理论解答的广泛意义 149
6.3.4 计算讨论 150
6.4 扩孔问题的统一解 153
6.4.1 扩孔的弹塑性分析 153
6.4.2 孔周岩土体塑性流动区半径数值分析 155
6.4.3 孔周岩土体状态判定 156
6.4.4 计算讨论 156
主要参考文献 163
第7章 双剪统一弹塑性本构模型的建立及有限元分析 165
7.1 引言 165
7.2 弹性本构关系 165
7.3 屈服条件 166
7.4 强化条件及加卸载准则 166
7.4.1 理想弹塑性材料加载和卸载准则 166
7.4.2 强化材料的加载和卸载 167
7.4.3 软化材料的加载和卸载 167
7.5 流动法则 167
7.6 双剪统一弹塑性本构矩阵 168
7.7 取剪统一弹塑性本构模型中的奇异点的处理 171
7.8 实例分析 172
7.8.1 隧道模型 172
7.8.2 地基模型 175
主要参考文献 179
第8章 黄土边坡变形破坏及稳定性的强度理论效应研究 181
8.1 黄土边坡变形破坏的物理模型试验 182
8.1.1 模型试验方案的设计 182
8.1.2 边坡加载变形破坏特征分析 193
8.1.3 坡体内部应力场特征 200
8.2 统一强度理论在FLAC3D中的实现 207
8.2.1 屈服准则相关参数获取 207
8.2.2 统一强度理论在FLAC3D中的实现 209
8.3 黄土边坡变形破坏及稳定性的强度理论效应 211
8.3.1 黄土边坡计算模型的建立 211
8.3.2 边坡变形破坏及稳定性的强度理论效应 211
主要参考文献 231
第9章 统一复合断裂准则及断裂力学问题的弹塑性有限元分析 233
9.1 引言 233
9.2 统一强度理论在建立复合型断裂准则中的应用” 233
9.2.1 理论分析 233
9.2.2 实例分析 237
9.3 断裂力学问题的有限元分析及应用 243
主要参考文献 250

精彩书摘

　　《岩土结构强度理论》：
　　第1章 绪论
　　岩土工程是建立在岩土材料力学特性的基础上，以土体和岩体为主要研究对象的实践性学科。它研究地球表部的岩石与土或由其组成的岩体与土体，前者为材料，后者应为广义上的结构。岩土材料均属地质材料，都是地质历史的产物，是一种有别于人造材料的天然材料，且土是岩石的一部分。但从力学性质和组成结构来看，应将其分开研究，所以在岩土工程或地质工程中通常将岩石与土分开，岩石是岩石力学的研究对象，土为土力学的研究对象，但二者之间有一些共性。
　　岩土体强度和变形研究贯穿于整个岩土力学的发展过程。到目前为止，它依然是学科前沿的重要研究领域。岩石和土是颗粒材料组成的多相体，种类繁多，性质复杂，因此其强度理论的研究更为困难。岩土比金属有更加复杂的强度和变形特性，如压硬性、剪胀性、等压屈服特性，对路径的依赖性、软化性、抗拉压不等性、初始各向异性和应力引起的各向异性等。岩土体类型、结构和赋存环境的复杂性，造就了岩土体具有特殊和复杂的工程特性，同时使岩土力学学科产生了许多研究领域。特别是与其基本特性相关的岩土工程中的三大工程问题，即强度问题、变形问题和渗透问题。其中，强度问题是一个核心问题，它是岩土体稳定性评价的理论墓础。在强度理论研究中，包括岩土材料强度理论和岩土结构强度理论的研究，材料强度是保证各种工程结构安全使用的一个最重要的基本条件，它是研究各种材料的强度随复杂应力状态改变而变化的规律，并建立相应的计算准则：而结构强度理论研究结构在荷载增加的过程中岩土体从弹性到塑性再到破坏，以及岩土体在荷载作用下的强度和承载能力。结构强度理论研究的范围很广，不仅研究结构的弹性状态和弹性极限，而且研究结构超过弹性时的状态和塑性极限状态，并预计出结构极限承载能力，结构强度理论研究与材料强度理论研究是紧密相关的。结构强度理论包括弹塑性应力场、应变场、滑移线场、特征线场（平面应力和空间轴对称）等工程结构的极限分析以及结构弹性区、损伤区、塑性区、破裂区的研究等。
　　强度理论是材料强度与结构强度研究的连结点。俞茂宏的著作《双剪理论及其应用》，以双剪统一强度理论为基础，将材料强度理论与结构强度理论联系起来，进行系统的论述；孙钧院士的《岩土材料流变及其工程应用》将材料流变理论和结构流变理论结合起来；沈珠江院士的《理论土力学》将土体理论与土体结构理论结合起来，形成了系统的成果。
　　应该指出，关于屈服和强度准则效应研究所采用的屈服准别有的是分散零乱的，有的是不合理的，因此结构强度理论研究需要对材料强度理论的选用进行研究。统一强度理论界定了各种强度理论的范围，它覆盖了域内的所有区域，为强度理论效应研究提供了一个有力的手段和理论基础。
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建筑科学前沿探索：从材料本构到结构整体行为的深度解析 图书名称： 建筑科学前沿探索：从材料本构到结构整体行为的深度解析 图书简介： 本书旨在为土木工程、结构工程及相关领域的研究人员、工程师和高级学生提供一个深入、前沿的视角，探讨现代建筑结构体系在复杂荷载条件下的响应、失效机制与性能优化。全书内容紧密围绕先进结构材料的力学行为、非线性分析方法、结构体系的动力响应与抗震设计，以及新型结构形式的性能评估展开，力求在理论深度和工程应用之间搭建坚实的桥梁。 第一部分：先进结构材料的本构关系与多尺度建模 本部分聚焦于传统材料科学的边界拓展，深入剖析当前高性能工程材料在微观结构控制下的宏观力学表现。 第一章：新型复合材料的应力-应变场演化 本章详细阐述了纤维增强复合材料（FRP）以及智能材料（如形状记忆合金、压电材料）在不同温度和湿度梯度下的本构关系。重点分析了材料内部微裂纹的萌生、扩展与连接过程，特别关注了界面剪切行为对整体强度的影响。引入了基于晶格模型和有限元方法的多尺度耦合分析框架，用于预测材料在极端载荷下的损伤累积规律。内容涵盖了材料蠕变、疲劳的能量耗散理论，并提出了适用于快速评估新型结构元件服役性能的简化模型。 第二章：高韧性混凝土（HPC）的细观力学与本构描述 针对传统混凝土的脆性问题，本章深入探讨了UHPC、再生骨料混凝土等高韧性材料的微观结构特征。通过X射线CT扫描和数字图像处理技术，量化了材料内部孔隙率、微裂缝的分布密度。建立了一套考虑纤维-基体相互作用的非局部损伤本构模型，该模型能够准确捕捉高韧性混凝土从弹性阶段到完全开裂后的应力应变平台期。讨论了不同水灰比、外加剂掺量对延展性提升的机制，并提供了在复杂受力状态下（如拉伸、剪切和弯曲的耦合作用）材料参数设定的工程指南。 第三部分：结构非线性分析与失效模式预测 结构的行为往往是高度非线性的，本部分致力于构建精确描述这种非线性的数值工具与理论基础。 第三章：结构接触与大变形的非线性求解技术 本章系统梳理了结构分析中的接触非线性问题（如支座、预应力锚固区）。深入分析了罚函数法、增广拉格朗日法等接触算法的收敛特性与计算效率。随后，将焦点转向大变形问题，详细阐述了更新的拉格朗日描述（Updated Lagrangian）和总拉格朗日描述（Total Lagrangian）在描述结构几何非线性中的优劣。针对屈曲后承载力分析，引入了基于弧长法的稳定路径跟踪技术，并对复杂几何结构（如拱桥、薄壳结构）的极限承载力预测进行了详尽的算例分析。 第四章：损伤力学与结构渐进式失效评估 本章核心在于从宏观层面理解结构退化过程。介绍了内聚力模型（Cohesive Zone Model, CZM）在模拟裂纹扩展过程中的应用，重点在于如何通过实验标定CZMs的能量释放率参数。系统阐述了基于可靠性理论的结构剩余寿命评估方法，特别是将随机场理论引入到材料不确定性中，以更精确地预测结构在长期服役中的概率性失效风险。内容还涉及了对既有结构进行健康监测数据（如应变、振动模态）反演分析，以识别早期损伤位置和严重程度的先进方法。 第三部分：动力响应、抗震性能与主动控制 现代基础设施必须具备抵抗地震、风荷载等动态作用的能力。本部分侧重于结构动力学的高级应用。 第五章：多域耦合下的结构振动特性分析 本章超越了传统的梁柱模型，探讨了土体-结构相互作用（SSI）对结构动力响应的影响。详细分析了地基的弹性、黏塑性对上部结构高频振动特性的调制作用。针对超高层建筑，深入研究了风致振动的非线性气动弹性效应，特别是涡旋脱落引起的颤振与抖振现象。引入了基于模态叠加法和时间步积分法的组合方法，用于准确模拟复杂荷载下的瞬态响应。 第六章：先进抗震技术与结构韧性设计 本章聚焦于主动、半主动与被动控制技术的最新进展。详细介绍了粘滞阻尼器、金属屈服型耗能支撑（Buckling-Restrained Braces, BRBs）的性能参数化设计。重点分析了隔震技术（如铅芯橡胶支座、滑动支座）在不同地震动输入下的能量耗散能力。针对韧性化设计，提出了一套基于性能的抗震设计（PBEE）框架，该框架要求结构在设计地震作用下保持“可修复性”和“功能性”，而非仅仅是防止倒塌。 第四部分：新型结构体系的性能与优化 面向未来工程需求，本部分对超越传统框架结构的体系进行了探讨。 第七章：空间网格结构与薄壳结构的稳定性分析 本章深入分析了空间桁架、网壳结构的几何复杂性带来的稳定性挑战。提出了基于奇异值分解（SVD）的初始缺陷敏感性分析方法，用于评估施工误差对结构的预应力平衡和屈曲荷载的影响。对于曲面薄壳结构，重点探讨了膜态受力分析与弯曲应力分离的数值方法，并讨论了如何通过优化节点连接刚度来提高结构的整体刚度。 第八章：预应力与后张体系的长期性能评估 本章着重于预应力技术在复杂结构中的应用，特别是针对大跨度斜拉桥、后张预应力混凝土结构。分析了钢绞线松弛、锚固端应力损失的长期累积效应。引入了考虑环境因素（如温度梯度、氯离子侵蚀）对预应力钢材疲劳寿命影响的耦合模型，并提出了最优预应力损失控制的实施策略，以确保结构在数十年使用期内的服务性能。 全书结构严谨，理论阐述深入浅出，结合大量工程实例和前沿文献进行交叉印证，旨在为读者提供一个全面、系统的结构力学与工程应用知识体系。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本书之后，最先关注的就是它的理论体系是否完整。作为一本关于“强度理论”的书，我期望它能从最基础的应力应变关系开始，逐步深入到各种复杂的强度模型，比如Mohr-Coulomb, Drucker-Prager, Cam-Clay模型等，并且详细介绍这些模型的假设、适用范围和优缺点。我一直对“屈服准则”和“流动法则”这两个概念在岩土力学中的重要性感到好奇，我希望这本书能清晰地解释它们之间的关系，以及它们如何共同决定了岩土材料的塑性变形行为。另外，我非常关心这本书是否会探讨如何通过室内试验和现场试验来获取岩土材料的强度参数，以及如何对这些参数进行反演和优化，以获得更可靠的设计依据。毕竟，理论模型的精度很大程度上取决于输入参数的准确性，这一点对于实际工程应用来说至关重要。

评分☆☆☆☆☆

我之所以对《岩土结构强度理论》这本书抱有很高的期望，是因为我一直认为，对岩土工程问题的理解，最终都回归到对岩土材料力学行为的准确把握。我希望这本书能够深入浅出地讲解一些复杂的数学模型和物理概念，让非专业读者也能有所收获。我特别希望能看到书中对一些经典工程案例的深入分析，例如大型水坝的稳定性分析、高层建筑的地基处理、复杂地质条件下的隧道开挖等，通过这些案例来展示强度理论在实际工程中的应用和局限性。这样，我不仅能学到理论知识，还能从中吸取经验教训，更好地应对未来可能遇到的工程挑战。此外，对于那些涉及岩土结构长期性能预测的问题，比如徐变、固结以及这些因素如何影响材料的有效强度，我希望书中也能有所涉及，这对于工程的长期安全至关重要。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的纸质感觉挺不错的，印刷清晰，排版也很舒服，这一点在如今很多书中都很难得。翻开目录，我看到了关于应力分析、应变分析、本构模型等基础理论的详细介绍，这让我非常期待。我对岩土工程领域的新发展，尤其是数值模拟方法在岩土结构强度分析中的应用特别关注。例如，有限元法、离散元法等在模拟岩土体复杂变形和破坏过程中的优势，以及它们如何与传统的理论模型相结合，来更精确地预测岩土结构的承载能力和稳定性。我希望这本书能够在这方面提供深入的探讨，不仅仅是介绍方法的原理，更要包含具体的算例分析和讨论，让读者能够理解如何在实际工程中应用这些先进的技术。另外，对于近年来兴起的机器学习在岩土工程中的应用，例如基于数据驱动的强度预测模型，我也希望能有所提及，即便不是核心内容，能够有一个触及的点也能让我感受到这本书的与时俱进。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引人的，给人一种沉稳扎实的感觉，和书名《岩土结构强度理论》非常契合。我当初选择它，很大程度上是被这个名字所吸引，它预示着这本书会深入探讨岩土材料在承受各种力学作用时的表现，以及由此衍生的结构稳定性问题。我一直对地基的承载能力、边坡的稳定性以及隧道掘进等工程实践中的关键问题非常感兴趣，而这些都离不开对岩土强度理论的深刻理解。我期待这本书能够系统地梳理从经典的莫尔-库仑理论到更现代的塑性力学、弹塑性力学在岩土工程中的应用，能够清晰地阐述各种强度指标的定义、测试方法以及它们在不同地质条件下的适用性。同时，我也希望能看到书中对加载速率、围压、温度等环境因素对岩土强度影响的分析，这对于理解实际工程中的复杂情况至关重要。总之，我希望这本书能成为一本理论与实践相结合的指导性著作，能够帮助我更好地理解和解决岩土工程中的实际问题，提升工程设计的科学性和可靠性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，我还没来得及细读，只是粗略地翻阅了一下，但从它的章节设置和标题来看，它似乎在探讨岩土结构强度理论这个主题时，非常注重理论的深度和广度。比如，它可能包含了对不同土体类型，如饱和土、干土、黏性土、砂土等的强度特性差异的详细论述，以及针对这些不同土体，如何选择合适的强度准则进行分析。我也非常关注书中对剪胀性、剪缩性等岩土材料特有行为的描述，以及这些行为对整体结构稳定性可能产生的影响。而且，我一直在思考，在进行岩土结构设计时，除了考虑材料本身的强度，如何将外部荷载的特性，比如静载、动载、循环荷载等，有效地纳入到强度分析模型中，这对我来说是一个很有挑战性的问题。我希望这本书能够在这方面提供一些有价值的指导，帮助我理解这些复杂的相互作用。