计算土力学

第一章张量分析

第一节矢量

第二节张量

第二章有限变形理论框架下的变形.应变.应力

第一节连续介质的运动及表述

第二节连续介质的变形及变形梯度张量

第三节应变张量

第四节变形速率

第五节应力张量

第三章土的本构模型

第一节概述

第二节正常固结重塑黏土的力学特性及剑桥模型(CamClayModel)

第三节超固结重塑黏土的力学特性及下负荷面剑桥模型(subloadingCamClaymodel)

第四节超固结自然黏土的力学特性及上下负荷面剑桥模型(superloadingCamClaymodel)

第五节中间主应力对土的力学特性的影响及下负荷面tij模型

第六节软岩的力学特性及弹黏塑性模型

第七节交变荷载下土的力学特性及应力诱导各向异性弹塑性模型

第四章水.土.结构共同作用的静.动态有限元分析

第一节水.土二相混合体理论的场方程式及离散化

第二节钢筋混凝土的非线性模型及其在地基.基础

上部结构共同作用分析中的应用

第三节砂土液化状态下土.基础.上部结构整体系统的动态响应数值计算

第四节斜坡渐进性破坏的有限元分析

第五节非扰动原状土的取样技术及室内试验对数值计算的影响

附录Ⅰ空间滑动面SMP，MatsuokaNakai破坏准则，tu概念

附录Ⅱtu张量空间中的若干有用的导数诱导公式

附录Ⅲ所有土的模型的计算程序

附录Ⅳ软岩的弹黏塑性模型的计算程序

附录Ⅴ辅助子程序

参考文献

　　本书以张锋教授的研究成果为基础，是作者自1989年赴日本京都大学留学后十多年奋斗工作的结晶。全书共分为4章。第1章简要介绍了张量分析的基本概念；第2章论述了有限变形理论框架下的变形.应变.应力等计算土力学的基本原理，涵盖了连续介质的运动及表述、连续介质的变形及变形梯度张量、应变张量、变形速率、应力张量等；第3章较为系统地介绍了土的本构模型研究的最新成果，包括剑桥模型、下负荷面剑桥模型、上下负荷面剑桥模型、下负荷面tij模型、软岩的弹黏塑性模型，以及交变荷载下土的应力诱导各向异性弹塑性模型等；第4章论述了水.土.结构共同作用的静.动态有限元分析及其工程应用，包括水.土二相混合体理论的场方程式及离散化、混凝土的非线性模型及其在地基.基础.上部结构共同作用分析中的应用、砂土液化状态下土.基础.上部结构整体系统的动态响应数值计算、斜坡的渐进性破坏的有限元分析、非扰动原状土的取样技术及室内试验对数值计算的影响等。本书还给出了相应的有限元分析源程序，以帮助读者理解有关数值模型的程序实现过程。　　由于土具有多相性、各向异性以及其初始状态的不确定性等特性，造成在实际工程应用中严格意义上的计算土力学还没有得到广泛的应用。本书的主要目的，就是想通过对计算土力学中的本构方程以及有限元计算方法的发展及现状作一些介绍，使读者能够理解现代计算土力学的应用范围及其应用方法。并且希望读者通过本书能够理解到土力学是一门科学，而不仅仅是一种用经验公式来解决问题的技术。　　本书的第一、第二章中对张量分析及有限变形理论作了简单的介绍。第三章则详细介绍了近年来在土的本构模型的研究中取得突出进展的五个方面的研究成果，即土的超固结、土的结构性、土的中间主应力的影响、土的时间依存性及土的应力诱导各向异性，以及相应的本构关系。第四章则侧重于介绍基于这些本构关系所进行的各种有限元边界值的静态动态分析计算及相应的理论基础。最后附有各个本构模型的计算源程序。　　本书既可作为土木工程专业及力学专业的研究生教材，也可作为对数值计算感兴趣的工程师的参考书。