边坡及基础工程数值分析新进展

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作者：谢新宇 等著

出 版 社：科学出版社

出版时间：2010-8-1

印刷时间：2010-8-1

I S B N：9787030286819

内容简介

本书采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)有限元法及再生核质点(RKPM)无网格法分析边坡、基坑、路堤等的稳定性和地基极限承载力。内容主要包括：ALE有限元法及RKPM无网格法的基本理论；采用ALE有限元法及RKPM无网格法分析均质、双层及含软弱夹层的天然土质边坡的破坏性状及稳定性；采用基于Mohr-Coulomb非软化模型、软化模型的ALE有限元法分析软土地基上基坑放坡开挖过程及其破坏性状；采用ALE有限元法研究单层和双层地基上路堤的快速填筑过程及其破坏性状；采用RKPM无网格法讨论流动法则及基底粗糙程度对条形基础承载力系数的影响。

本书可供从事基础及边坡工程数值计算研究的科研及教学人员使用，也可供广大土木工程设计、施工等方面的T程技术人员参考。

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序

前言

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 ALE有限元法的研究现状

1.2.1 ALE描述在流体力学及流固耦合问题的应用

1.2.2 ALE法在固体力学中的应用

1.2.3 ALE法的网格算法研究

1.3 无网格法研究进展

1.3.1 无网格法的研究历史

1.3.2 无网格法的近似函数及离散方案

1.3.3 无网格法与有限元法的比较

1.4 本书的主要内容

第2章 理论基础及程序验证

2.1 引言

2.2 ALE有限元法的基本理论简介

2.2.1 ALE方法基本描述

2.2.2 ALE基本控制方程及有限元离散

2.2.3 ALE有限元程序及验证

2.3 RKPM法的基本理论及其核函数

2.3.1 RKPM法的基本理论

2.3.2 RKPM的核函数

2.3.3 一种变换的RKPM形函数

2.4 RKPM的离散形式与验证

2.4.1 二维弹性问题的基本方程

2.4.2 变分原理及离散形式

2.4.3 RKPM的数值积分方案

2.4.4 简单数值算例

2.5 弹塑性增量分析RKPM求解格式

2.5.1 弹塑性增量分析RKPM求解格式

2.5.2 地基承载力算例分析

2.6 本章小结

第3章 边坡稳定分析方法及破坏判断准则

3.1 引言

3.2 边坡极限平衡法及其研究进展

3.2.1 滑移线法(上限解)

3.2.2 极限平衡分析条分法

3.3 边坡稳定有限元分析的发展

3.4 强度折减法发展及研究现状

3.5 有限元方法分析边坡失稳的破坏判断准则

3.6 本章小结

第4章 土质边坡稳定ALE有限元法分析

4.1 引言

4.2 分岔理论局部化判断标准及土质边坡渐进破坏分析

4.2.1 常用的应变局部化分析方法

4.2.2 应变局部化的产生条件

4.2.3 分岔理论局部化判断准则在土质边坡渐进破坏中的应用

4.3 均质土质边坡的渐进破坏及稳定分析

4.3.1 有限元计算因素及影响因素分析

4.3.2 均质土质边坡的渐进破坏及稳定分析算例

4.4 双层及含软弱夹层地基的土质边坡破坏及稳定分析

4.4.1 双层地基边坡的破坏性状及稳定分析

4.4.2 带有软弱夹层黏土边坡的破坏性状及稳定分析

4.5 边坡工程实例分析

4.5.1 杜湖岭滑坡岩土体的工程地质性质

4.5.2 杜湖岭滑坡的地下水、滑坡体特征及滑坡破坏形成机制

4.5.3 杜湖岭滑坡稳定及破坏的大变形有限元分析

4.6 本章小结

第5章 土质边坡稳定RKPM分析

5.1 引言

5.2 基于RKPM的边坡稳定性的影响因素分析

5.2.1 离散点密度的影响

5.2.2 屈服准则的影响

5.2.3 流动法则的影响

5.3 基于应变分析的临界滑动面确定方法

5.3.1 临界滑裂面的搜索方法

5.3.2 依据滑裂面确定安全系数

5.3.3 临界滑面搜索算例

5.4 双层及含软弱夹层土质边坡的稳定性分析

5.4.1 双层地基边坡的破坏性状及稳定分析

5.4.2 含软弱夹层土质边坡的稳定性分析

5.5 边坡工程实例分析

5.5.1 滑坡区地形地貌

5.5.2 滑坡区工程地质条件

5.5.3 水文地质条件

5.5.4 滑坡分布特征及RKPM分析

5.6 本章小结

第6章 软土地区基坑放坡开挖的ALE有限元破坏分析

6.1 引言

6.2 软黏土的工程性质及其应力-应变关系

6.2.1 Mohr-Coulomb软化模型

6.2.2 有限元计算中软化模型的选择

6.3 均质基坑放坡开挖破坏性状研究

6.3.1 均质软土地基放坡开挖的非软化分析

6.3.2 均质基坑放坡开挖软化分析

6.3.3 侧向土压力系数取值对基坑放坡开挖计算的影响

6.4 软土基坑放坡开挖破坏实例分析

6.4.1 某大楼基坑放坡开挖的非软化分析

6.4.2 某大楼基坑放坡开挖的软化分析

6.5 本章小结

第7章 软土地基上填筑路堤性状分析的ALE有限元分析

7.1 引言

7.2 单层地基上路堤填筑有限元分析

7.2.1 基于Mohr-Coulomb模型的单层地基上路堤填筑有限元分析

7.2.2 地基土体及填土性质对临界填筑高度及破坏性状的影响

7.3 双层地基上路堤填筑的有限元破坏分析

7.3.1 硬壳层强度相等情况下双层地基上路堤填筑有限元分析

7.3.2 硬壳层强度不等情况下双层地基上路堤填筑的有限元分析

7.4 连云港路堤填筑实例破坏分析

7.4.1 路堤填筑试验概况

7.4.2 填筑路堤破坏过程及其破坏性状

7.4.3 填筑路堤破坏的有限元分析

7.5 本章小结

第8章 条形浅基础极限承载力RKPM分析

8.1 引言

8.2 地基承载力的传统理论方法

8.2.1 极限平衡法

8.2.2 滑移线场法

8.2.3 极限分析法

8.3 地基再生核质点法计算模型

8.3.1 计算模型

8.3.2 重力荷载的施加

8.4 地基承载力系数比较分析

8.4.1 土体模型及参数

8.4.2 承载力系数Nc

8.4.3 承载力系数Nq

8.4.4 承载力系数Nr

8.4.5 地基极限承载力比较

8.5 双层地基极限承载力分析

8.5.1 基础宽度及超载对承载力的影响

8.5.2 基底粗糙度及砂层厚度对承载力的影响

8.6 本章小结

参考文献