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第一章 绪论 1

1.1 地下空间利用 1

1.2 地下结构的型式 2

1.3 地下结构计算理论的发展和计算方法分类 14

1.4 地下结构设计模型 25

1.5 本书的主要内容 29

参考文献 30

第二章 荷载结构法 32

2.1 地下结构的荷载 33

2.2 围岩压力的确定——围岩分类法 40

2.3 力法计算拱形衬砌 64

2.4 变位法计算直墙拱形衬砌 82

2.5 衬砌边值问题及其数值解 95

2.6 能量法计算拱形衬砌 99

2.7 离壁式直墙拱形衬砌 104

2.8 圆形衬砌结构内力的计算 109

2.9 截面设计计算 117

参考文献 118

第三章 地层结构法 120

3.1 岩土介质的本构关系和线弹性假定 121

3.2 圆形洞室围岩的应力分析 132

3.3 均匀内压圆形水工隧洞的计算 162

3.4 圆形洞室整体式衬砌的计算 169

3.5 装配式圆形衬砌的计算 180

3.6 复变函数法原理与椭圆形洞室的围岩应力分析 197

3.7 直墙拱形洞室的围岩应力分析 221

3.8 双孔圆形隧道的计算 230

参考文献 245

第四章 收敛限制法 246

4.1 岩土介质的理想弹塑性本构关系与库仑-莫尔准则 246

4.2 圆形衬砌的弹-塑性计算理论 257

4.3 收敛限制法原理 273

4.4 确定地层收敛线的方法 274

4.5 确定支护限制线的方法 284

4.6 设置支护时间和结构刚度的合理选择 290

4.7 施工面三维效应 291

4.8 设计实例 297

4.9 收敛限制法的发展与研究方向 303

参考文献 309

第五章 地下空间结构 310

5.1 概述 310

5.2 矩形隧道空间问题的计算 312

5.3 圆形隧道空间轴对称变形问题的计算 324

5.4 正交岔洞接头的岔壳计算法 333

5.5 中面为非光滑曲面的扁壳 349

5.6 地下弯顶直墙结构的计算 358

5.7 平接岔洞接头按空间框架的计算 384

参考文献 397

6.1 概述 398

第六章 有限单元法 398

6.2 基本概念 399

6.3 土体的非线性本构模型 400

6.4 岩体的非线性本构模型 428

6.5 混凝土的非线性本构模型 438

6.6 有限元非线性分析法 444

6.7 节理单元 454

6.8 渗流与地层变形的耦合效应 464

6.9 正交节理岩体的准平面问题分析 468

6.10 初始地应力的反馈方法 475

6.11 有限元法在隧洞结构计算中的应用 482

6.12 计算实例 484

参考文献 501

第七章 地下连续墙 503

7.1 概述 503

7.2 作用在地下墙上的荷载 508

7.3 地下墙作为挡土结构时的静力计算理论 518

7.4 地下墙插入深度的计算 540

7.5 地下墙作为主体结构一部分时的结构型式和计算特点 559

7.6 地下墙刚性接头的构造、受力性能与施工特点 570

参考文献 582

第八章 粘弹塑性分析 583

8.1 概述——蠕变和应力松弛 583

8.2 隧洞岩土力学与工程中的流变问题 586

8.3 粘性和粘性系数 589

8.4 应力-应变-时间本构模型 591

8.5 实际粘弹塑性岩土体力学模型的判断 603

8.6 粘弹性问题的解析解 607

8.7 粘弹塑性问题的解析解 631

8.8 粘弹性问题的有限元解析 639

8.9 粘塑性问题的有限元解析 645

8.10 弹-粘塑性问题的有限元解析 658

8.11 粘弹-粘塑性问题的有限元解析 661

8.12 地下结构粘弹-粘塑性有限元解析方法和步骤 662

8.13 非线性弹性-粘塑性体的有限元解析 667

8.14 非线性不可压缩粘塑性体的有限元解析 670

8.15 计算实例 677

参考文献 690

第九章 抗爆抗震动力计算 691

9.1 理论基础 691

9.2 地冲击运动岩土材料的本构模型 695

9.3 浅埋土中梁的抗爆动力计算 699

9.4 隧道衬砌抗爆动力计算 706

9.5 核爆行波作用下地下刚构的动力效应 716

9.6 抗爆动力计算的有限元方法 738

9.7 设置衬垫地下结构的抗爆动态响应 747

9.8 地下竖井结构的抗爆动效计算 760

9.9 深层坑道的爆震效应 771

9.10 软土浅埋地下结构的抗地震设计 783

9.11 深层地下结构的抗地震计算 794

参考文献 801

第十章 边界单元法 803

10.1 概述 803

10.2 基本解 805

10.3 虚拟应力法 808

10.4 虚拟位移不连续法 820

10.5 直接边界积分法 834

10.6 等参数单元在边界单元法中的应用 852

10.7 弹塑性问题计算的边界单元法 861

10.8 粘性问题计算的边界单元法 869

参考文献 873

第十一章 测试技术 875

11.1 概述 875

11.2 单项参数测试与室内流变试验 876

11.3 结构试验 886

11.4 模型试验及其理论依据 890

11.5 结构模型试验 894

11.6 相似材料模拟试验 896

11.7 离心力试验 908

11.8 洞周地层位移的量测 909

11.9 地层压力、围岩应力和衬砌内力的量测 919

11.10 声波测试 930

11.11 施工监控和工程实例 935

参考文献 939

第十二章 展望 940

12.1 地下结构计算的数值方法 940

12.2 岩土地质材料的本构模型 943

12.3 隧洞围岩-支护系统相互作用机理的时间效应 945

12.4 耦合流变效应——膨胀岩的力学机制 946

12.5 三维实体地下结构简化为二维问题计算的有限元分析 948

12.6 岩体初始地应力和物理力学参数计算的反演分析 955

12.7 工程应用——地下结构力学计算领域的某些新课题 960