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傅鹤林 著

图书标签:

• 隧道工程
• 施工力学
• 衬砌结构
• 裂缝机理
• 大跨隧道
• 岩土工程
• 结构工程
• 地下工程
• 隧道支护
• 力学分析

店铺： 易宝易砚图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030243348

商品编码：25645521288

包装：平装

出版时间：2009-05-01

图书基本信息
图书名称	大跨隧道施工力学行为及衬砌裂缝产生机理
作者	傅鹤林
定价	38.00元
出版社	科学出版社
ISBN	9787030243348
出版日期	2009-05-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.4Kg

内容简介

大跨度隧道施工力学行为及衬砌裂缝产生机理是困扰隧道科技工作者的一个难题。作者借助于数值分析，针对工程中常见的II、III、IV和V级围岩中大跨度单拱和边拱隧道施工的力学行进行了较深入研究。通过研究得到了不同级别围岩中大跨度隧道的合理开挖顺序。隧道渗透水是影响隧道安全运营和结构稳定的主要不利因素，而初砌开裂是引起渗漏水的主要原因。本书结合沙坝隧道分析了倾斜岩层中衬砌开裂机理及其承载能力，并提出了相应的处治措施。 本书通俗易懂，实用性强，可供隧道工程界的工程技术人员、科技人员及高校师生阅读。

作者简介

目录

编辑推荐

文摘

序言

《工程结构力学基础与应用》 本书旨在系统阐述工程结构力学领域的基本理论、分析方法与实际应用，为土木工程、机械工程、航空航天工程等相关专业的学生、研究人员及工程师提供一份坚实的理论基础和实践指导。全书共分为十章，内容涵盖了从宏观的结构体系到微观的材料力学，再到复杂的结构动力学和非线性分析，力求全面而深入地解析工程结构在各种载荷和环境条件下的力学响应。 第一章 结构力学的基本概念与研究方法 本章将首先界定结构力学的核心概念，包括杆件、梁、桁架、框架、板壳等基本结构形式，以及应力、应变、刚度、强度、稳定性等关键物理量。随后，我们将介绍结构力学的主要研究范式，如虚功原理、能量原理、有限元方法等，并阐述这些方法在结构分析中的地位和作用。通过本章的学习，读者将对工程结构力学有一个初步的、宏观的认识，为后续深入学习打下基础。我们将重点区分和解释何为“静定结构”与“超静定结构”，并介绍判断结构静定性的基本准则。同时，本章也将引入结构荷载的分类，包括静荷载、动荷载、分布荷载、集中荷载等，为后续的载荷分析奠定基础。 第二章 材料力学原理与应用 材料力学是研究宏观物体在力的作用下产生的应力、应变、形变及其规律的学科。本章将深入探讨材料力学的基本定律，包括胡克定律、泊松比、应力-应变曲线等。我们将详细分析各种典型的应力状态，如拉伸、压缩、剪切、弯曲和扭转，并推导相应的应力与应变公式。此外，本章还将介绍材料的强度理论，如最大拉应力理论、最大剪应力理论、许西-莫尔圆理论等，以及疲劳、蠕变、断裂等材料的长期性能。我们将通过具体的算例，演示如何运用材料力学知识计算构件的应力、应变和强度，确保结构设计的安全性。本章还会涉及到材料的各向同性与各向异性特性，以及应力张量和应变张量的基本概念。 第三章 梁的弯曲与剪切分析 梁是工程中最常见的结构构件之一，其受力分析是结构力学的基础。本章将聚焦于梁的弯曲和剪切分析。我们将推导梁的内力（剪力、弯矩）和外力之间的微分关系，并介绍绘制剪力图和弯矩图的方法。基于这些图，我们将计算梁的应力分布，包括正应力和剪应力，并推导梁的挠度和转角公式。本章还将探讨不同梁的支撑条件（简支梁、悬臂梁、固定梁）以及各种荷载形式（均布荷载、集中荷载、弯矩荷载）对梁内力、变形和应力的影响。我们会重点讲解梁的刚度与强度的关系，并初步介绍超静定梁的分析方法，例如力法和位移法。 第四章 桁架结构的分析 桁架是由若干直线杆件通过节点铰接组成的平面或空间结构。本章将详细介绍桁架结构的受力分析方法，包括节点荷载法（节点位移法）和截面法。我们将通过实例演示如何运用这些方法确定桁架各杆件的轴力，并根据杆件材料属性计算其强度和稳定性。本章还将讨论桁架结构的优化设计，例如如何选择最优的杆件截面尺寸，以实现结构轻量化和经济性的统一。我们将强调桁架结构的“静定性”特点，并探讨其在桥梁、屋架等工程中的广泛应用。 第五章 框架结构与连续梁分析 框架结构是由梁和柱通过刚性连接组成的结构体系。本章将扩展到框架结构的分析，包括其内力（轴力、剪力、弯矩）和位移的计算。我们将介绍求解框架结构位移的方法，如挠度和转角法，以及更通用的方法，如力法和位移法。对于超静定框架结构，我们将重点讲解如何系统地应用这些方法进行分析。此外，本章还将讨论连续梁的分析，这是一种由多个跨度组成的梁结构，其内力计算比单跨梁更为复杂。我们将深入剖析连续梁在荷载作用下的内力和变形规律。 第六章 板壳结构力学 板壳结构是承受面内力和弯矩的薄壁构件，广泛应用于桥梁、飞机、船舶、压力容器等领域。本章将介绍板壳结构的基本理论，包括板的弯曲理论、壳的薄膜理论和弯曲理论。我们将推导板壳的应力-应变关系和平衡方程，并介绍求解简单形状（如矩形板、圆形板）在不同边界条件和荷载作用下的应力与位移的方法。本章还将讨论壳体结构在复杂受力下的力学行为，例如筒壳、球壳等。我们将区分薄板和厚板的受力特点，并介绍板壳结构的失效模式。 第七章 结构动力学基础 许多工程结构会受到动态载荷的影响，如地震、风振、机器振动等。本章将引入结构动力学的基本概念，包括自由振动、强迫振动、阻尼振动等。我们将推导单自由度和多自由度系统的动力学方程，并介绍求解方法，如直接积分法、模态分析法等。本章还将讨论结构的固有频率和振型，以及它们在结构动力响应中的重要性。我们将分析结构在简谐激励、脉冲激励和任意激励下的动力响应，并介绍减振和隔振的技术。 第八章 非线性结构分析 当结构的应力超过弹性极限，或者结构的几何形态发生显著变化时，结构的力学行为将表现出非线性。本章将探讨非线性结构分析的理论与方法。我们将区分几何非线性和材料非线性，并介绍相应的分析模型。我们将讨论大变形理论、材料塑性理论以及接触非线性等问题。本章还将介绍求解非线性方程组的数值方法，如牛顿-拉夫逊法，并展示其在复杂结构非线性分析中的应用。我们将关注结构的极限承载能力和失效机理，为设计承受极端载荷的结构提供理论依据。 第九章 有限元方法在结构分析中的应用 有限元方法（FEM）是现代工程结构分析中最强大和最通用的数值方法之一。本章将系统介绍有限元方法的基本原理，包括单元离散、形函数选取、单元刚度矩阵和节点荷载向量的建立，以及整体刚度矩阵和节点力向量的组装。我们将详细讲解如何运用有限元方法求解各种结构问题，包括静态分析、动力分析和热应力分析。本章还将讨论网格划分、边界条件施加以及结果解释等实际操作问题，并通过具体的软件应用案例，帮助读者掌握有限元分析的技能。我们将深入探讨不同类型单元（如杆单元、梁单元、板单元、实体单元）的适用性。 第十章 工程结构实例分析与设计考量 为了巩固前几章的理论知识，本章将通过一系列典型的工程结构实例，展示结构力学理论在实际工程设计中的应用。我们将分析桥梁、高层建筑、水坝、风力发电机塔筒等复杂结构的受力特点，并结合相关的设计规范和标准，进行结构安全性和适用性评估。本章还将讨论结构设计中的一些重要考量，如材料选择、连接方式、施工工艺对结构力学行为的影响，以及如何进行结构优化和风险评估。本章旨在将理论与实践相结合，培养读者独立分析和解决工程实际问题的能力。我们将详细解读某些典型结构的荷载组合原则和安全系数的选取。

评分☆☆☆☆☆

我对隧道工程的安全性和可靠性有着极大的关注，因此“正版 大跨隧道施工力学行为及衬砌裂缝产生机理”这样的主题，无疑是我的关注焦点。“力学行为”这个词，我理解为是在施工过程中，围岩和衬砌结构所表现出的各种变形、应力和破坏的规律。我好奇书中是如何将这些复杂的力学现象进行量化的，是否采用了先进的数值模拟软件，比如FLAC、ANSYS等，来模拟不同施工阶段下的应力分布和变形情况？对于“衬砌裂缝产生机理”部分，我设想书中会详细分析各种可能导致裂缝的因素，例如围岩本身的性质、开挖方式、支护结构的设计与施工质量、以及外部环境因素（如地下水、温度变化）等。我期待书中能够提供一些关于衬砌裂缝发展对隧道整体结构安全性影响的评估方法，以及如何通过优化设计和施工来预防或减缓裂缝的产生。更重要的是，我希望书中能够为如何科学地评估和处理已有的衬砌裂缝提供一些指导性原则。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在施工一线摸爬滚打了多年的工程师，我深切体会到理解施工过程中力学行为的重要性。“正版 大跨隧道施工力学行为及衬砌裂缝产生机理”这本书，光听名字就感觉是为我们这些实践者量身定做的。我最关心的是书中能否提供一些切实可行的指导，来帮助我们应对施工中可能出现的各种突发状况。比如，当遇到软弱围岩或者复杂地质带时，如何通过精确的力学分析来指导初期支护的设计和施工？书中对于“力学行为”的阐述，会不会包含一些基于现场监测数据反馈的实时调整策略？此外，“衬砌裂缝产生机理”这一部分，我希望书中能深入剖析导致裂缝产生的根源，不仅仅是理论上的描述，更希望能提供一些现场可以观察到的现象与理论的对应关系。例如，不同支护方式（如全断面掘进法、分步施工法）对围岩应力重分布的影响，以及由此可能引发的衬砌受力变化和裂缝出现。我特别想了解书中是否会介绍一些简便易行的现场判断裂缝性质和发展趋势的方法，以及如何根据裂缝的特点来选择最合适的修复方案。

评分☆☆☆☆☆

当我看到“正版 大跨隧道施工力学行为及衬砌裂缝产生机理”这本书时，我立刻联想到了最近几年工程界在处理复杂地下结构时所面临的一些挑战。特别是“大跨度”的设计，对围岩的稳定性控制和衬砌结构的承载能力提出了更高的要求。我猜想书中会详细阐述在大跨度隧道施工中，围岩应力场的重新分布以及由此带来的变形特性，这是否会比普通小跨度隧道更为复杂和显著？而“衬砌裂缝产生机理”更是我非常感兴趣的部分，我希望书中能够区分不同类型的裂缝，比如由于支护不足、超挖、或者施工扰动引起的初期裂缝，以及由于长期荷载、温度应力、或者材料老化等原因引起的后期裂缝，并分别探讨其成因。书中是否会涉及一些关于裂缝控制的先进技术，例如预应力锚杆、钢纤维混凝土衬砌，或者是特殊的防水防渗措施，以及它们在抑制裂缝发展方面的效果？我期待书中能带来一些关于如何通过优化支护体系和衬砌结构设计，来提高隧道整体稳定性和耐久性的前沿见解。

评分☆☆☆☆☆

我一直对工程力学和岩土工程领域的前沿技术充满兴趣，特别是那些能够解决实际工程难题的学术专著。“大跨隧道施工力学行为及衬砌裂缝产生机理”这个书名，瞬间就吸引了我的注意力。虽然我目前的工作主要集中在桥梁设计领域，但隧道工程中的一些基础力学原理和变形控制方法，与桥梁基础和地下结构的受力分析有共通之处。我很好奇书中是如何处理“大跨度”这一特殊几何参数对隧道围岩力学行为的影响的。是不是在模型构建时，会特别考虑侧压力、拱效应以及三维应力状态的复杂性？而“衬砌裂缝产生机理”部分，我预想书中会深入探讨衬砌材料（如混凝土、钢筋）在承受不同应力状态下的破坏模式，以及裂缝的萌生、发展和扩展规律。书中是否会提供一些关于裂缝宽度、深度、长度等参数的控制标准，或者给出一些加固和修补裂缝的有效方法？我非常希望书中能够包含一些关于新材料、新工艺在衬砌设计和施工中的应用探讨，以及它们在提高隧道安全性和耐久性方面的作用。

评分☆☆☆☆☆

这是一本看起来非常专业的著作，从书名“正版 大跨隧道施工力学行为及衬砌裂缝产生机理”就能感受到其深度。我最近正好在进行一个涉及复杂地质条件的地下工程项目，虽然不完全是“大跨度”隧道，但施工过程中遇到的围岩变形和支护结构的力学响应问题，与书中提及的“力学行为”和“衬砌裂缝”机理有着异曲同工之妙。我尤其好奇书中是如何将理论模型与实际工程数据相结合的，毕竟理论上的推导往往需要大量的现场监测数据来验证和修正。书中会不会涉及到一些先进的监测技术，比如光纤传感、地应力监测等，以及如何利用这些数据来预判围岩失稳的风险，从而指导施工方案的调整？另外，关于“衬砌裂缝的产生机理”，我非常想知道书中对不同类型的裂缝，例如早期裂缝、后期裂缝，以及不同诱因（如温度变化、荷载增加、支护卸载等）下的具体成因分析，是否会提供详细的数值模拟结果或案例研究，来直观地展示裂缝的扩展过程和影响因素。我对书中可能包含的案例分析部分充满了期待，希望能从中学习到处理类似问题的宝贵经验。