林木根系固土力学机制PDF电子书下载

第1章 研究现状与发展趋势 1

1.1根系的研究历史 1

1.2根系固土 2

1.2.1研究概述 2

1.2.2根系抗拉 5

1.2.3根系锚固作用 6

1.2.4根系-土壤复合体抗剪强度 7

1.3存在的主要问题与发展趋势 8

第2章 林木根系固土的力学基础 10

2.1加筋理论 11

2.1.1根土复合体的强度特性及破坏模式 12

2.1.2根土复合体的根土相互作用理论 15

2.2锚固理论 20

2.3根系固土研究模型 24

2.3.1须根理论模型（W氏模型） 24

2.3.2垂直根系木本植物根-土相互作用力学模型 26

2.3.3水平根系根-土相互作用力学模型 27

第3章 实验材料与研究方法 29

3.1研究地区概况 29

3.1.1土壤状况 29

3.1.2气象与水文 30

3.1.3植被 30

3.1.4土壤侵蚀 31

3.2研究树种的选择 32

3.3研究方法 34

3.3.1林木根系形态分布 34

3.3.2树木根系拉伸试验 34

3.3.3根系与土的接触面特性试验 36

3.3.4根土复合体的抗剪切试验 37

第4章 林木根系形态分布 42

4.1林木根系形态和根型 42

4.2林木根系形态特征 43

4.2.1各种形态根系的数量特征 43

4.2.2水平根和垂直根基部直径与胸径关系 45

4.2.3水平根和主根不同长度部位直径变化规律 46

4.2.4单株根系生物量及相对生长模型 47

4.3林木根系形态模型 48

4.3.1模型描述 48

4.3.2方法评价 49

4. 3.3模型拟合 49

第5章 林木单根抗拉强度 57

5.1根系受拉应力-应变关系分析 57

5.2林木根系本构模型 59

5.2.1双曲线模型 59

5.2.2二阶抛物线模型 60

5.2.3三阶抛物线模型 61

5.3影响根系抗拉特性的主要因素 63

5.3.1根系外在形态特性 63

5.3.2根径 63

5.3.3根长 63

第6章 根土复合体的抗剪强度 65

6.1根系与土壤接触面特性 65

6.1.1不同因素对根土接触面摩阻特性的影响 66

6.1.2根土接触面应力-应变关系 69

6.2根土复合体抗剪强度特性分析 71

6.2.1根系对土体抗剪强度的影响 71

6.2.2根土复合体的抗剪强度分析 73

6.2.3根土复合体抗剪强度的多因素方差分析 76

6.3根土复合体强度特性分析 81

6.3.1根系对应力-应变关系的影响 81

6.3.2根土复合体极限主应力差分析 92

6.3.3根系固土效果评价 94

第7章 林木荷载下土体应力分布研究 98

7.1计算理论 98

7.1.1计算模型 98

7.1.2基本假定 99

7.1.3计算参数的确定 99

7.2林木荷载下土体应力分布 99

7.2.1单株林木荷载 99

7.2.2不同造林方式 102

7.2.3不同林龄 103

第8章 林木根系固土的有限元数值模拟 106

8.1基本理论 106

8.2有限元模拟的几何模型 108

8.2.1根系简化模型 108

8.2.2计算剖面及边界约束条件 108

8.2.3计算方法及荷载分级 109

8.3根土复合体的有限元计算模型 111

8.3.1根土复合体的有限元离散化模型 111

8.3.2根土复合体各类型单元的本构模型 112

8.4有限元计算的基本参数 120

8.5林木根系固土作用分析 121

8.5.1造林对边坡稳定性的影响 121

8.5.2造林密度对边坡稳定性的影响 125

8.5.3树种对边坡稳定性的影响 129

8.5.4坡度对边坡稳定性的影响 130

8.5.5坡长对边坡稳定性的影响 132

8.5.6降雨对边坡稳定性的影响 134

小结 137

主要参考文献 140