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岩土介质与结构动力相互作用理论及其应用

《岩土介质与结构动力相互作用理论及其应用》以结构工程和防护工程为主要应用背景,介绍岩土介质与结构动力相互作用的理论及其工程应用。全书分为上、下篇,共九章。上篇为理论基础,讨论土与结构动力相互作用的基本理论及其分析方法;下篇为土与结构动力相互作用问题的解析分析与应用,介绍由解析法给出的岩土与结构动力相互作用的各类工程实例的新解以及动力突变性和有限元法的频散性及稳定性的问题。《岩土介质与结构动力相互作用理论及其应用》可供从事土木工程、防护工程和工程抗震等科学技术领域的教学、科研及设计人员参考。

岩土介质与结构动力相互作用理论及其应用基本信息

岩土介质与结构动力相互作用理论及其应用图书目录

上篇 土与结构动力相互作用的理论基础

第一章 绪论

1.1 土与结构动力相互作用的研究对象和内容

1.2 相互作用对土与结构系统动力特性的影响

1.3 无限域和人工边界问题

1.4 土与结构动力相互作用的分析方法

1.5 土与结构动力相互作用研究的发展

1.6 本书的主要内容

参考文献

第二章 土与结构动力相互作用的基本理论

2.1 岩土介质的动力性质及其力学模型

2.2 岩土介质和结构的动力学方程

2.3 动力学方程的位移势函数分解

2.4 辐射条件和正规性条件

参考文献

第三章 土与结构相互作用系统的动力学分析方法

3.1 动力学分析的解析方法

3.2 动力学分析的半解析方法

3.3 动力学分析的有限元方法

3.4 非线性动力问题的增量分析法

3.5 岩土介质一结构的耦合分析

参考文献

第四章 自由场的波动

4.1 波动微分方程

4.2 自由场波动问题的解答及其物理意义

4.3 运动荷载下的自由场的反应

4.4 孔室对波的散射及动应力集中问题

4.5 不规则地面对波的散射

4.6 动力源作用下正交各向异性层状半平面的响应

参考文献

下篇 土与结构动力相互作用问题的解析分析

第五章 移动荷载下土体与结构的相互作用分析

5.1 爆炸行波下土体一地下室一管道体系的动力分析

5.2 横观各向同性地基上无限板的动力反应频域求解

5.3 地下轨道交通系统的动力分析与抗振问题

参考文献

第六章 土体与基础的动力相互作用分析

6.1 刚性基础对SH地震冲击波的动力反应

6.2 桩基一平台一地基一水流系统的动力反应分析

6.3 海洋平台一群桩(柱)一地基系统的动力反应分析

参考文献

第七章 地下结构与围岩介质动力相互作用分析

7.1 系统基本方程

7.2 输入波在柱面上和球面上的展开

7.3 圆柱结构与围岩介质相互作用的平面问题解答

7.4 相邻多个结构与围岩相互作用分析的复变函数方法

7.5 映射函数的应用

7.6 结构与围岩介质相互作用的空间问题解答

参考文献

第八章 地基与结构系统地震响应的分叉与突变性

8.1 地基一结构系统地震响应的分叉与突变性

8.2 地基与结构系统地震响应的共振突变性分析

8.3 地基一滑动隔震结构地震响应的突变性分析

8.4 地基上多自由度非线性结构地震响应的共振突变性分析

参考文献

第九章 土与结构动力相互作用的有限元解析及稳定性问题

9.1 有限元模拟的人工边界条件

9.2 离散网格中波动的频散性及稳定性问题

9.3 频散性和稳定性的改进

参考文献

附录

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岩土介质与结构动力相互作用理论及其应用序言

岩土介质与结构动力相互作用问题的研究以岩土动力学、结构动力学、固体力学、计算数学和电子计算技术等多个学科为基础,探讨岩土介质与结构动力耦合系统的数学模型、力学机理、耦合效应、界面特性和计算分析方法等众多学术与技术问题,为结构工程、岩土工程、地下工程、防护和抗震工程等土木、水利工程领域的动力分析和动力可靠性设计提供理论基础与分析方法,是一项涉及多个子学科领域并极富学术内涵且又具工程应用前景的科学研究。本书以结构工程和防护工程为主要应用背景,深入系统地介绍了岩土介质与结构动力相互作用的理论及工程应用。全书分为上、下两篇。上篇为理论基础,讨论土与结构动力相互作用的基本理论及其分析方法;下篇为土与结构动力相互作用问题的解析分析与应用,介绍由解析法给出的岩土与结构动力相互作用的各类工程实例的新解。

本书主要是根据作者多年来在岩土介质与结构动力相互作用方面的研究成果撰写而成的一本学术专著。书中的内容既包含严密的理论体系,又有丰富的工程分析实例,涉及本门学科领域许多难点和难题的研究以及处理这些问题的数学、力学技巧和方法。书中较全面地介绍了岩土介质与结构相互作用的动力模型以及动力耦合的力学机制和分析方法,对诸多动力相互作用分析的解析法、数值法和半解析法做了相当深度的论述,并讨论了动力有限元法的频散性、数值稳定和收敛性问题,还提出了改进方法;对于一些复杂的数学概念,在保持严谨性的同时更力求阐明其物理内涵,这是十分难能可贵的。另一方面,作者把理论与工程应用紧密结合,解析地给出了动力相互作用问题各类工程实例的一系列新解,展现出灵活多变、多姿多彩的数学技巧;即使采用的是严谨的解析方法,在解决问题方面仍不失其一定的广泛性。本书涉及平面和空间动力问题以及动力突变性问题,研究的结构包括浅基础、桩基础、地下结构、上部结构,涵盖了圆形、方形、椭圆形、直墙拱等断面结构以及相邻多个任意断面结构;在相互作用的介质属性方面,包括了线性和非线性岩土介质、可压缩水介质;系统输入荷载包括了稳态波和冲击波、运动荷载、地震荷载、局部动力荷载等等。此外,书中还包含了不少较深入的理论成果,例如饱和土介质固一流耦合动力方程的势函数分析、动力耗散系统的简谐波叠加法、相邻多体相互作用分析的Graf广义公式、动力有限元法频散性及数值稳定性的改进方法等。同时,书中还给出了非常丰富的工程实例计算数据,这对理论的工程应用将发挥有益的作用。2100433B

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岩土介质与结构动力相互作用理论及其应用内容简介

《岩土介质与结构动力相互作用理论及其应用》由科学出版社出版。

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岩土介质与结构动力相互作用理论及其应用常见问题

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岩土介质与结构动力相互作用理论及其应用文摘

插图:

半解析方法又称为半解析数值方法,是一种解析分析与数值计算相结合的分析计算方法,是指分析过程中部分采用解析解或解析函数的数值方法。半解析方法与严格的解析方法相比,具有更广泛的适应性,可解决解析方法无法解决的大量复杂的实际工程问题。与各种纯数值方法(有限差分法、有限元法等)相比,半解析方法具有高精度、良好的收敛性和计算量小等显著的优点。特别是半解析方法的计算量与纯数值方法相比非常小,有时采用少量的单元就能求得高精度的分析结果。在诸如三维、组合、复合、多相、非线性和高精度物理模拟等问题的分析中,尤其能显示出半解析方法的优越性。

半解析方法的类型很多,包括有限条法、有限层法、无限元法、分区耦合法、加权残值法、样条函数法等。由于本书所涉及的地基土是具有水平层状分布地质构造的半无限域,因此,我们主要介绍对土与结构动力相互作用问题的分析有较好适应性的有限层法和无限元法。

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岩土介质与结构动力相互作用理论及其应用文献

地下水与岩土介质相互作用的工程地质力学研究 地下水与岩土介质相互作用的工程地质力学研究

地下水与岩土介质相互作用的工程地质力学研究

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地下水与岩土介质相互作用的工程地质力学研究周平根(地质矿产部环境地质研究所,北京,100081)地下水是运动着的水流,它和周围的岩土介质不断进行着物理的、力学的、化学的作用,从而影响地下水流的性质和化学组成,同时也对岩土介质状态产生影响。水文地质学侧...

饱和土与结构动力相互作用分析 饱和土与结构动力相互作用分析

饱和土与结构动力相互作用分析

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饱和土与结构动力相互作用分析——为了确定饱和土与结构动力相互作用问题的影响函数,用FOURIER展开和HANKEL积分变换分析和求解外力作用下三堆非轴对称饱和土动力响应方程,得到以饱和土土骨架位移和孔隙水压力为基本未知量的动力响应基本解。基本解可直接用于...

列车-轨道-桥梁动力相互作用理论与工程应用内容简介

《列车-轨道-桥梁动力相互作用理论与工程应用》阐述了作者及其研究组在列车轨道-桥梁动力相互作用理论与应用研究领域所取得的系统性成果。全书共十章,前五章论述列车-轨道桥梁动力相互作用理论基础,包括理论模型、动力学方程、系统激励、数值仿真方法及其试验验证;第6章介绍列车-轨道-桥梁相互作用系统动力响应的基本特性;第7章讨论列车过桥动力性能评估方法与评价标准;后三章(第8、9、10章)通过选取有代表性的若干重点工程应用实例,介绍列车-轨道-桥梁动力相互作用理论与安全评估方法在中国铁路提速工程及高速铁路工程中的应用实践。《列车-轨道-桥梁动力相互作用理论与工程应用》不仅理论性强,而且极具工程实用性,适合于铁路工程特别是桥梁工程领域的研究、设计人员及工程技术人员阅读参考,并可作为高等院校铁道工程、桥梁工程、载运工具运用工程等专业方向的博士、硕士研究生教学用书。

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列车-轨道-桥梁动力相互作用理论与工程应用目录

前言

第1章 绪论

1.1 铁路桥梁及其动力学问题

1.2 列车-轨道-桥梁动力相互作用研究历史演进

1.3 列车-轨道-桥梁动力相互作用研究内容

1.4 列车-轨道-桥梁动力相互作用研究方法

参考文献

第2章 列车-轨道-桥梁动力相互作用模型

2.1 列车-轨道-桥梁系统动力相互作用原理

2.2 列车-轨道-桥梁系统动力学建模方法

2.3 机车车辆振动分析模型

2.3.1 四轴机车车辆模型及运动方程

2.3.2 六轴机车模型及运动方程

2.4 轨道结构振动分析模型

2.4.1 轨道结构振动模型

2.4.2 轨道结构振动方程

2.5 桥梁结构有限元模型

2.5.1 基本单元模型

2.5.2 总体刚度矩阵和质量矩阵

2.5.3 总体阻尼矩阵

2.6 轮轨相互作用分析模型

2.6.1 轮轨接触几何关系

2.6.2 轮轨法向力计算模型

2.6.3 轮轨蠕滑力计算模型

2.7 桥轨相互作用分析模型

2.8 列车-轨道-桥梁大系统动力学方程

参考文献

第3章 列车-轨道-桥梁振动系统激励

3.1 桥上轨道系统激励

3.1.1 轨道几何不平顺的描述

3.1.2 典型轨道谱

3.1.3 轨道随机不平顺的数值模拟

3.2 桥梁系统激励

3.2.1 桥梁徐变上拱

3.2.2 桥梁预拱度

3.2.3 梁体温度变形

3.2.4 墩台基础工后沉降

3.3 环境激励

3.3.1 地震激励

3.3.2 风荷载激励

参考文献

第4章 列车-轨道-桥梁动力相互作用仿真技术

4.1 列车过桥动力学仿真技术

4.2 列车-轨道-桥梁系统动力学仿真算法

4.2.1 新型快速显式数值积分法

4.2.2 Newmark-β积分法

4.3 列车-轨道-桥梁系统动力学仿真综合软件TTBSIM

4.3.1 TTBSIM软件的结构

4.3.2 TTBSIM软件的功能

参考文献

第5章 列车-轨道-桥梁动力相互作用仿真软件的试验验证

5.1 用于验证TTBSIM软件的列车过桥动力学试验概况

5.1.1 秦沈客运专线高速试验列车通过桥梁动力学现场试验

5.1.2 京津城际铁路高速列车通过桥梁动力学现场试验

5.2 基于秦沈客运专线高速试验列车过桥动力学试验的验证

5.3 基于京津城际铁路高速列车过桥动力学试验的验证

参考文献

第6章 列车-轨道-桥梁相互作用系统动力响应特性

6.1 列车-轨道-桥梁相互作用系统动力响应的基本特征

6.1.1 列车过桥时车辆动力响应特征

6.1.2 列车过桥时轨道动力响应特征

6.1.3 列车过桥时桥梁动力响应特征

6.2 桥梁刚度对高速列车-轨道-桥梁系统动力特性的影响,

6.2.1 分析对象

第7章 列车-轨道-桥梁动力相互作用性能评估与优化

第8章 列车-轨道-桥梁动力相互作用理论在铁路提速工程中的应用

第9章 列车-轨道-桥梁动力相互作用理论在高速铁路桥梁工程中的应用

第10章 列车-轨道-桥梁动力相互作用理论在特大型桥梁工程中的应用2100433B

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桩-土-结构动力相互作用研究简介

图书信息

桩:土-结构动力相互作用研究\孔德森,ISBN:9787502460297,作者:

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