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第一章 绪论1

1-1 地下结构计算问题的提出1

1-2 结构分析方法分类和有限元法1

1-3 隧洞与地下结构中的非线性问题5

1-4 非线性问题与动态响应的有限元法解析和应用6

1-5 对有限元解析法的评述和主要研究课题10

第二章 岩土工程中的弹塑性力学基本知识13

2-1 应力13

2-2 应变21

2-3 应力-应变性状类型24

2-4 线性本构关系24

2-5 弹塑性体单向拉伸或压缩下的应力-应变关系30

2-6 屈服条件及常用的屈服准则31

2-7 流动法则42

2-8 加工硬化规律44

2-9 弹塑性矩阵［D］ep46

第三章 土体应力-应变关系模型理论51

3-1 概述51

3-2 土体应力-应变试验与试验曲线51

3-3 土体线弹性模型55

3-4 土体非线性弹性模型58

3-5 土体的弹塑性应力-应变模型69

第四章 岩土应力-应变与时间关系模型理论85

4-1 概述85

4-2 简单的流变元件89

4-3 松弛模型(又称马克斯威尔模型)95

4-4 延迟模型(又称凯尔文或沃伊特模型)99

4-5 一般线性流变体模型104

4-6 弹塑性和粘塑性模型114

4-7 对实际岩土体的力学模型的判断121

第五章 非线性弹性和弹塑性问题的有限元法解析124

5-1 引言124

5-2 线性弹性问题中有限元法综述125

5-3 材料非线性问题 关于结点位移的非线性方程组131

5-4 材料非线性问题的迭代解法133

5-5 材料非线性问题的增量解法144

5-6 应变和应力解析148

5-7 初应力法和初应变法149

5-8 弹塑性问题的增量法解析153

5-9 各种基本计算方法的比较158

5-10 残余应变和残余应力的计算160

5-11 几何非线性问题有限元法解析简介161

第六章 粘弹塑性问题有限元法解析163

6-1 概述163

6-2 粘弹性体的有限元法解析163

6-3 弹-粘塑性体本构方程及有限元法解析167

6-4 粘弹-粘塑性体的有限元法解析173

6-5 粘弹塑性问题的有限元法概括175

6-6 非线性弹性-粘塑性体的有限元法解析181

6-7 不可压缩非牛顿粘性流体的有限元法解析184

第七章 土体非线性分析的特点和土质隧洞工程的有限元法解析192

7-1 土体形变参数的确立192

7-2 土体单元的破坏模式及其修正194

7-3 土体单元破坏后的应力迁移与土体弹性常数的选用196

7-4 接触面单元198

7-5 土工分期施工效应202

7-6 土体单元的网格划分203

7-7 初始地应力场和隧洞开挖效应205

7-8 土质隧洞非线性有限元法解析的计算模型209

第八章 岩体力学与岩质隧洞工程的有限元法解析221

8-1 岩体的物理-力学特性221

8-2 隧洞岩体力学问题的处理方法223

8-3 岩体的应力-应变关系223

8-4 岩石的强度条件224

8-5 各向异性弹性岩体的分析226

8-6 岩体非线性变形232

8-7 岩体不连续性的模拟234

8-8 软弱夹层和节理裂隙的有限元法解析243

8-9 几种计算模型的拟定249

8-10 工程实例253

第九章 隧洞围岩-支护系统粘弹塑性有限元法解析256

9-1 毛洞围岩粘弹-粘塑性有限元法计算和问题256

9-2 隧洞粘弹塑性有限元法解析的粘性全值初应变法(附算例)261

9-3 大断面地下结构考虑分部开挖施工的粘弹塑性有限元法解析(附算例)266

9-4 粘性岩土介质考虑流变效应和判别隧洞稳定性的有限元法解析285

第十章 隧洞岩土力学中的渗流与膨胀效应问题290

10-1 渗流计算的基本知识290

10-2 土中渗流的作用力和孔隙水压力295

10-3 有限差分法解板桩支护的渗流场问题299

10-4 有限元法在渗流计算中的应用302

10-5 复合膨胀渗水围岩有压隧洞的有限元法解析(附算例)310

11-1 引言325

第十一章 连续介质弹性动力分析的有限元法325

11-2 虚功原理和有限元法的离散化326

11-3 无阻尼情况下弹性体系的动力平衡方程 质量矩阵327

11-4 无阻尼自由振动 特征值问题333

11-5 有阻尼自由振动337

11-6 任意外扰力作用下强迫振动的解答(振型迭加法)342

11-7 结构物在地震力作用下的解答354

第十二章 有限元法运动方程的时间逐步数值积分358

12-1 数值积分方法概述358

12-2 中心差分法359

12-3 豪鲍尔特法362

12-4 威尔逊-θ法365

12-5 纽马克方法369

12-6 数值积分法的稳定性和计算精度375

12-7 剩余值加权平均法在时间逐步积分中的应用386

12-8 材料非线性问题的结构有限元法动力分析(对增量运动方程的逐步积分法)391

附录405

1.杜哈美积分405

2.剩余值加权平均法407

第十三章 地震波和爆炸波应力传播问题的有限元法解析409

13-1 应力波传播问题简述409

13-2 线性介质的波动方程410

13-3 振动方程的有限元法表达式418

13-4 岩土介质的阻尼效应421

13-5 波传播问题的频率域解法426

13-6 有限域的边界条件433

后记437

主要参考文献439