普通高等教育“十二五”精品规划研究生系列教材：土的本构关系 [Constitutive Relation of Soils] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈晓平 等 著

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• 土力学
• 土的本构关系
• 岩土工程
• 研究生教材
• 高等教育
• 土工程
• 地基处理
• 土动力学
• 数值分析
• 材料力学

出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787508490250

版次：1

商品编码：10868560

包装：平装

外文名称：Constitutive Relation of Soils

开本：16开

出版时间：2011-10-01

用纸：胶版纸

页数：174

字数：267000

正文语种：中文

内容简介

《普通高等教育“十二五”精品规划研究生系列教材：土的本构关系》基于土力学学科中理论与实际的发展和结合，从土的本构关系的理论基础和专业背景出发，简要介绍了相关的力学知识土的基本特性，详细介绍了土的经典模型，适当介绍了作者在此领域的有关研究成果。全书共分9章，包括：应力分析和应变分析、土的应力一应变特性、塑性增量理论、广义位势理论、土的弹性模型、剑桥黏土模型、莱特－邓肯模型与莱特－金模型、多重势面弹塑性模型、土的流变模型。
《普通高等教育“十二五”精品规划研究生系列教材：土的本构关系》可作为高等院校土木工程类及相关专业的研究生教学用书，也可作为相关专业的研究人员、工程技术人员的参考用书。

目录

前言
第1章 应力分析和应变分析
1.1 应力分析
1.2 应变分析

第2章 土的应力－应变特性
2.1 非线性
2.2 结构性
2.3 剪胀性
2.4 流变性

第3章 塑性增量理论
3.1 破坏准则
3.2 屈服准则
3.3 硬化定律
3.4 塑性公设
3.5 流动规则
3.6 弹塑性应力－应变的普遍关系

第4章 广义位势理论
4.1 多重势面理论
4.2 单－势面理论及与广义位势理论的关系
4.3 传统理沦与广义位势理论

第5章 土的弹性模型
5.1 各向同性线性弹性模型
5.2 横观各向同性线性弹性模型
5.3 Duncan双曲线模型
5.4 K-G模型
5.5 非线性弹性理论模型

第6章 剑桥黏土模型
6.1 物态边界面
6.2 屈服面方程
6.3 修正剑桥模型
6.4 椭圆－双曲线型双屈服面模型

第7章 莱特－邓肯模型与莱特－金模型
7.1 莱特－邓肯模型
7.2 修正莱特－邓肯模型
7.3 莱特－金(Lade-Kim)封闭的单屈服面模型

第8章 多重势面弹塑性模型
8.1 应力空间简化多重势面弹塑性模型
8.2 应变空间简化多重势面弹塑性模型
8.3 土体应变空间多重势面数值弹塑性模型

第9章 土的流变模型
9.1 元件模型
9.2 修正元件模型
9.3 蠕变－固结模型
9.4 应力－应变－时间固结模型
参考文献

前言/序言

《土的本构关系》 导论：理解土壤的变形与强度奥秘 土壤，作为地球表面最普遍的工程介质，其工程行为的复杂性远超许多人想象。从高耸入云的摩天大楼到深埋地下的隧道，从横跨江河的宏伟桥梁到层层叠叠的梯田，无一不依赖于土壤提供的承载力与稳定性。然而，土壤并非简单的刚体，它会变形，会流动，甚至在压力作用下发生破裂。这种变形和强度响应的规律，正是“土的本构关系”研究的核心所在。 本书，《土的本构关系》，深入剖析了土壤在外部荷载作用下所表现出的变形和破坏特性，致力于揭示土壤微观颗粒之间的相互作用如何宏观地转化为可预测的工程行为。我们不再将土壤视为一个单一的、不可变的实体，而是将其看作一个具有内在结构、能够对外界刺激做出复杂响应的复杂介质。理解这种响应机制，是岩土工程领域一切设计与分析的基石。 本书的价值与定位 作为普通高等教育“十二五”精品规划研究生系列教材，本书旨在为地质工程、土木工程、水利工程、岩土工程等相关专业的研究生和高年级本科生提供一个系统、深入、前沿的学习平台。本书不仅梳理了土力学领域经典而核心的本构模型，更引入了近年来在学术界引起广泛关注的新型本构理论与研究方法，力求构建一个既扎实又具有前瞻性的知识体系。 在内容编排上，本书遵循由浅入深、由表及里、理论联系实际的原则。我们首先从土壤的基本力学性质入手，回顾并巩固相关基础知识，为后续深入的学习打下坚实的基础。随后，我们将系统介绍各种经典的本构模型，这些模型如同科学研究中的“经典理论”，是理解更复杂现象的出发点。更重要的是，本书将着重探讨这些经典模型的适用范围、优缺点以及在实际工程中的应用经验。 内容框架与深度解析 本书的章节设置紧密围绕“土的本构关系”这一核心主题，力求全面而深入地展现该领域的研究现状与发展趋势。 第一部分：基础理论与模型 第一章：土的应力与应变基础 本章将从最基本的概念出发，重新审视土体内的应力状态与应变状态。我们将详细讲解有效应力原理，这是理解土壤力学行为的基石。同时，引入应力张量与应变张量的概念，为后续建立严谨的本构方程奠定数学基础。此外，还将回顾土的压缩性、剪胀性等基本变形特征，为理解本构模型的引入提供背景。 第二章：经典弹塑性本构模型 本章是本书的重点和核心。我们将详细介绍几种在土力学界占据重要地位的经典弹塑性本构模型。 莫尔-库仑模型（Mohr-Coulomb Model）：作为最广泛应用的强度准则之一，莫尔-库仑模型将土壤的破坏视为满足特定应力条件的组合。我们将深入探讨其屈服面、流动法则，并分析其在边坡稳定、基础承载力计算等方面的应用。同时，也会分析其局限性，例如无法描述应变硬化和软化等现象。 Drucker-Prager模型：该模型是莫尔-库仑模型在连续介质力学框架下的推广，能够更好地处理三轴应力状态。我们将分析其屈服面和流动法则，并比较其与莫尔-库仑模型的异同，探讨其适用场合。 Cam-Clay模型（临界状态土力学模型）：这是一个革命性的模型，它将土的变形和强度统一在“临界状态”的概念下。本书将深入阐述临界状态理论，包括正常固结线、临界状态线、闭合点等关键概念。我们将详细推导Cam-Clay模型的数学表达式，讲解其应力-应变路径的演化，并分析其在描述饱和软黏土固结、蠕变以及超固结土行为方面的优势。 第三章：改进型弹塑性本构模型 鉴于经典模型的局限性，本章将介绍一些对经典模型进行改进和扩展的模型。 修正Cam-Clay模型（Modified Cam-Clay Model）：对Cam-Clay模型的屈服函数进行修正，使其能更好地描述超固结土的卸载回弹特性，以及更精确地模拟应力路径。 弹塑性损伤模型（Elasto-Plastic Damage Models）：引入损伤力学的概念，用于描述土体在加载过程中微观结构损伤累积导致强度降低的过程。这对于分析具有显著软化特性的土体（如某些软黏土、风化岩石）至关重要。 连续体损伤力学方法在土体中的应用：我们将探讨如何运用连续体损伤力学的理论框架，建立能够反映土体宏观力学行为与微观损伤演化之间关系的本构模型。 第四章：土的应变率效应与流变模型 许多土体，特别是饱和软黏土和某些疏松砂土，在长期荷载作用下会表现出明显的蠕变（时间相关的变形）。本章将深入探讨土的应变率效应，介绍能够描述这种迟滞变形行为的流变模型。 Maxwell模型、Kelvin模型、Burger模型：这些经典的粘弹性模型将作为入门，帮助理解流变行为的基本原理。 各种改进型流变模型：我们将介绍针对土体流变特性的更复杂模型，例如考虑应力历史、加载速率等因素的模型，并探讨其在斜坡蠕变、隧道变形分析等工程问题中的应用。 第二部分：新发展与前沿技术 第五章：微观机理驱动的本构模型 本章将把视角从宏观层面转向微观，介绍基于颗粒力学、颗粒接触理论的本构模型。这些模型试图通过模拟土壤颗粒之间的相互作用、排布、滑动和滚压等过程，来解释宏观力学行为的产生。 离散元方法（DEM）在土体力学中的应用：虽然离散元是一种数值方法，但其输出结果为建立微观机理驱动的本构模型提供了重要的基础。我们将讨论DEM模拟如何揭示颗粒流变、孔隙水压力演化等现象。 基于颗粒接触网络的本构模型：探讨如何构建反映颗粒接触特性（如接触力、接触角度、接触刚度）的本构方程，以期更真实地模拟土体的变形与强度。 第六章：考虑环境因素的本构模型 在实际工程中，土壤的行为受到多种环境因素的影响，如温度、湿度、化学侵蚀等。本章将介绍如何将这些因素纳入本构模型。 温度对土体本构关系的影响：例如，冻土的本构模型，以及高温对软黏土强度的影响。 湿度与渗透耦合效应：分析湿度变化（如干湿循环）对土体结构和力学性质的影响，以及与孔隙水压力和渗透性耦合的复杂行为。 化学侵蚀对土体稳定性的影响：探讨某些特定化学物质（如盐分、酸碱）对土壤胶结结构和力学性能的破坏作用，并介绍相应的本构模型。 第七章：数值模拟与现代计算技术 现代土力学研究离不开强大的数值计算工具。本章将重点介绍如何利用有限元方法（FEM）、边界元方法（BEM）以及计算力学软件（如ABAQUS, FLAC, COMSOL等）来实现复杂的本构模型。 本构模型的数值实现：讲解如何将抽象的本构方程转化为数值算法，并在有限元框架下进行离散化和求解。 复杂工程问题的高级数值模拟：通过案例分析，展示如何运用先进的本构模型和数值技术解决实际工程中的难题，例如大型基础沉降分析、地下结构抗震设计、边坡长期稳定性评估等。 第八章：研究展望与未来方向 本章将对土的本构关系研究的未来发展趋势进行展望。 多尺度耦合本构模型：探讨如何将微观颗粒尺度、细观孔隙尺度和宏观工程尺度的行为进行有效耦合，以期更全面地理解土壤力学。 机器学习与人工智能在土力学中的应用：分析如何利用大数据和机器学习技术，从实验数据中自动提取本构关系，或者优化现有本构模型的参数。 可持续发展与环境友好的土工材料本构研究：关注新型土工材料（如固化土、生物土）的本构关系研究，以及如何在高应变速率、极端荷载等条件下进行分析。 本书的特色与优势 系统性强：本书内容覆盖了土的本构关系从经典理论到前沿发展的各个方面，结构清晰，逻辑严谨。 理论与实践结合：在介绍理论模型的同时，注重分析其在实际工程中的应用，并辅以算例说明，帮助读者理解理论的实际意义。 前沿性：本书引入了近年来在国际土力学界备受关注的新型本构模型和研究方法，为读者提供最新的学术视野。 数学表达严谨：本书在数学推导上力求严谨，同时避免过于晦涩难懂的表达，以便于研究生读者理解。 案例丰富：通过分析不同类型的土体在不同工程场景下的行为，展示本构模型的作用与局限，帮助读者建立工程直觉。 结论 《土的本构关系》不仅仅是一本教材，它更是您探索土壤世界奥秘的钥匙，是您解决复杂岩土工程问题的有力工具。通过深入学习本书，您将能够更加精准地预测土壤在各种荷载与环境条件下的行为，从而设计出更加安全、经济、可靠的工程结构，为人类社会的可持续发展贡献力量。我们期待本书能成为您在岩土工程领域求索之路上的重要伙伴。

评分☆☆☆☆☆

这本关于土的本构关系的书，我得说，光是看到“十二五”精品规划研究生系列教材这几个字，就让人对接下来的内容充满了期待。毕竟，能被列入这个级别的教材，想必在内容的深度和广度上都有着过人之处。然而，当我真正翻开它，开始研读那些关于应力、应变、孔隙水压力如何相互作用的章节时，我发现它在理论构建上确实下了大功夫，那些经典的、前沿的本构模型被梳理得井井有条，从最基础的弹塑性理论，到后来的粘塑性、蠕变等复杂现象的数学描述，逻辑链条非常清晰。但说实话，对于我们这些在实际工程中摸爬滚打过来的工程师来说，虽然理论框架是严谨的，但有时候会感觉与现场遇到的那些“非典型”土体行为之间，似乎隔着一层膜。比如，对于那些在极端荷载或特殊地质环境（比如高盐度、高湿陷性黄土）下的响应，书里提供的案例分析略显保守和理想化，更多的是对标准试验结果的复述，而非对复杂耦合效应的深入剖析和参数敏感性的讨论。我期待的，是更多能激发思考的、关于模型局限性和适用范围的深度探讨，而不是仅仅停留在“如何推导出这个公式”的层面。整体上，它是一部优秀的理论基石，但若想直接应用于解决那些棘手的工程难题，可能还需要读者自行去“翻译”和“适配”。

评分☆☆☆☆☆

作为一部研究生系列教材，内容的前沿性无疑是衡量其价值的重要标尺。我对其中关于“先进本构模型”那一章给予了高度关注，期待能看到近年来地基处理、边坡稳定性分析等领域的新进展如何被整合到传统的本构框架中。书中确实提到了几类近十年发展起来的修正模型，并且引用了不少重量级的文献。但是，更新的速度似乎跟不上岩土工程研究的飞速发展。例如，对于近年来备受关注的基于损伤力学或能量耗散原理构建的本构模型，书中的介绍显得有些简略，更像是“点到为止”，没有深入探讨其在数值模拟中的实际应用难点和参数辨识的挑战。更让我感到遗憾的是，书中对“离散元法（DEM）”与“连续介质本构模型”之间的桥接讨论几乎是空白的。在当前数值模拟技术飞速发展的背景下，如何将微观颗粒行为反馈到宏观本构关系中，是未来研究的重要方向，这本书似乎略微滞后于这个趋势，更多地停留在基于连续体假设的经典框架内打磨细节。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和印刷质量给我留下了深刻的印象，纸张的质感和排版的设计都体现出一种严谨的学术气息，这对于长时间阅读的学习者来说至关重要。我个人对教材的阅读体验非常看重，因为这直接影响到学习的效率和心情。翻开书本，那些复杂的张量符号和偏微分方程组，被清晰地呈现在眼前，字体的选择也使得在进行公式推导的跟踪时，不易出错。然而，这种过度强调数学严谨性的风格，在某种程度上也牺牲了直观性和工程感。许多核心概念的引入，像是直接从数学公理出发，缺乏足够多的物理图像的引导。例如，在阐述屈服面演化机制时，如果能辅以更多动态的微观结构变化示意图，或者用更贴近日常经验的比喻来解释应力路径对土体强度的影响，我相信对于初次接触本构关系的学生会更加友好。现在的版本，更像是写给已经对岩土力学有相当基础，且擅长处理高维数学问题的专业人士看的“圣经”，对于那些刚从基础力学跨入岩土领域的学生，可能需要额外花费大量精力去“解码”这些符号背后的真实物理含义。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度，无疑是令人敬佩的，它构建了一个非常扎实的理论体系。但是，一套好的教材，除了理论推导的完备性外，还应该包含如何将理论应用于实践的“工具箱”。在这方面，我感觉这本书的“工具”略显不足。比如，在介绍完复杂的本构方程后，我们往往期望看到关于如何将这些方程转化为有限元程序中的本构子程序（如UMAT的编写思路）或者在常用商业软件（如Plaxis, ABAQUS）中如何设置这些特定模型的参数区间。这本书几乎完全回避了软件层面的实现细节，这使得学生在完成理论学习后，要将知识转化为实际工程能力时，面临一个巨大的“应用鸿沟”。这或许是学术性教材的取舍，但对于面向工程应用的研究生来说，这种缺失使得书本的实用价值大打折扣。如果能在附录中增加一些主流模型的参数敏感性分析的图表，或者对几种关键模型在不同工况下的数值解特性进行对比，那无疑会大大增强其作为工程参考书的价值。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书的结构组织呈现出一种极端的“线性”特征。从最基础的弹性理论开始，步步为营地引入塑性、粘性，直到复杂的应力历史依赖性。这种层层递进的逻辑固然符合严谨的学术训练要求，但对于需要快速掌握特定知识点，或是在不同专业方向间进行横向比较的学习者来说，检索效率并不高。如果能有一个更细致的主题索引，或者在章节之间设置更多的“回顾与展望”的过渡段落，帮助读者将当前学习的知识点与前面已学模型和后续将要学习的更高级模型建立联系，学习起来会更加流畅。目前的叙述方式，更像是将所有的知识点按照一个固定的数学推导顺序罗列下来，缺乏一种“地图”式的指引，让人在深入钻研某个特定模型时，容易迷失在公式的海洋中，而忘记了该模型在整个土体力学体系中的定位和适用边界。它要求读者具备极强的自组织能力来梳理知识结构。

评分☆☆☆☆☆

日常学习，希望对工作能有帮助

评分☆☆☆☆☆

书的内容不凑，需要一定理论基础

评分☆☆☆☆☆

日常学习，希望对工作能有帮助

评分☆☆☆☆☆

脑神经细胞中卵磷脂的含量约占其质量的17%~20%。“胆碱”是大豆卵磷脂的基本成分，卵磷脂的充分供应保证充分的“胆碱”与人体内的“乙酰”合成为“乙酰胆碱”，“乙酰胆碱”是大脑内的一种信息传导物质，从而提高脑细胞的活性化程度，提高记忆与智力水平。

评分☆☆☆☆☆

脑神经细胞中卵磷脂的含量约占其质量的17%~20%。“胆碱”是大豆卵磷脂的基本成分，卵磷脂的充分供应保证充分的“胆碱”与人体内的“乙酰”合成为“乙酰胆碱”，“乙酰胆碱”是大脑内的一种信息传导物质，从而提高脑细胞的活性化程度，提高记忆与智力水平。

评分☆☆☆☆☆

不错，是正版图书。...............

评分☆☆☆☆☆

卵磷脂具有乳化、分解油脂的作用，可增进血液循环，改善血清脂质，清除过氧化物，使血液中胆固醇及中性脂肪含量降低，减少脂肪在血管内壁的滞留时间，促进粥样硬化斑的消散，防止由胆固醇引起的血管内膜损伤。服用卵磷脂对高血脂和高胆固醇具有显著的功效，因而可预防和治疗动脉硬化症（高血压、心肌梗塞、脑溢血）。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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