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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