巖土介質(zhì)具有顯著的非線性、非均勻性、各向異性等特點,巖土工程對象的幾何邊界和荷載條件極其復(fù)雜,由此形成的巖土工程問題往往難以通過解析方法獲得解答。隨著計算機科學(xué)的進步,各種適合解決復(fù)雜巖土工程問題的數(shù)值方法得到了快速發(fā)展。熟練運用數(shù)值計算方法已逐漸成為當(dāng)前研究生科研工作的基本要求。
目前市場上各種數(shù)值軟件的學(xué)習(xí)資料較為豐富,學(xué)生很容易通過自學(xué)獲得軟件使用的基本能力,但是僅僅具備基本的軟件使用能力是不夠的,對復(fù)雜巖土工程問題的正確求解分析還依賴于對巖土工程專業(yè)知識的掌握,以及專業(yè)知識與軟件應(yīng)用的有機結(jié)合,并逐漸積累豐富的使用技巧。
《巖土工程數(shù)值計算及工程應(yīng)用》就是基于這樣的認識編寫的,書中凝聚了編者大量的實用技巧,可以作為巖土工程專業(yè)數(shù)值方法學(xué)習(xí)的高階應(yīng)用教程。
《巖土工程數(shù)值計算及工程應(yīng)用》通過對經(jīng)典工程案例的詳細數(shù)值模擬分析過程介紹,以及不同計算軟件的計算結(jié)果比較,讓讀者了解數(shù)值方法中常用本構(gòu)模型的理論基礎(chǔ)及其應(yīng)用范圍,掌握巖土工程中各類對象的研究目的、分析思路、計算流程、結(jié)果表述等,熟悉各種軟件的優(yōu)缺點及關(guān)鍵計算環(huán)節(jié)。通過本課程的學(xué)習(xí),讀者可培養(yǎng)其對巖土工程數(shù)值計算的興趣,具備一定由實際工程問題概化提煉計算模型并進行數(shù)值計算、獲得問題解答的能力。
第1章 緒論
1.1 巖土工程數(shù)值計算方法概述
1.2 數(shù)值計算對解決巖士工程問題的作用
1.3 本教材的主要內(nèi)容
第2章 巖土工程數(shù)值計算方法的基本理論簡介
2.1 引言
2.2 數(shù)值求解方法的基本原理
2.3 固體力學(xué)問題的數(shù)值解法
2.4 巖士材料的本構(gòu)關(guān)系
2.5 結(jié)構(gòu)-巖土體相互的模擬
2.6 有關(guān)巖土工程計算的幾個問題
2.7 計算分析時應(yīng)注意的幾個問題
第3章 數(shù)值模擬的建模方法
3.1 巖體工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)與地質(zhì)概化模型
3.2 巖體的力學(xué)性能與力學(xué)模型
3.3 一般數(shù)值模型建立
3.4 復(fù)雜三維模型建立
第4章 一般靜力問題
4.1 邊坡穩(wěn)定與支擋
4.2 基坑開挖支護分析
4.3 復(fù)合地基處理
4.4 隧道施工模擬案例分析
4.5 綜合案例分析
第5章 滲流問題
5.1 一般滲流問題
5.2 流固耦合分析
5.3 綜合案例分析
第6章 動力問題
6.1 概述
6.2 簡單的動力學(xué)實例分析
6.3 動力問題分析方法
6.4 模態(tài)分析及振型疊加
6.5 瞬態(tài)動力分析及其步驟
6.6 應(yīng)用DYNA程序計算動力學(xué)問題炸藥在巖士體中的爆炸模擬
6.7 應(yīng)用FLAC程序計算動力學(xué)問題
參考文獻