非飽和土力學 [Unsaturated Soil Mechanics] 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

《非飽和土力學》使用邏輯思維、物理推理與數學推導的方法，采用熱力學、力學與水文學中最基本的原理與方法探討瞭非飽和土力學的基本原理，闡明瞭這些基本原理在非飽和土中應力與流動現象中的應用，論述和評價瞭描述應力與流動現象的狀態變量和材料變量的常用的測量與模擬技術。
本書將微觀物理原理與宏觀熱力學理論結閤起來，論述非飽和土的孔隙持水特性與應力狀態。本書使用大量的實例，深入淺齣地論述瞭非飽和土力學突飛猛進的研究進展，包括有效應力的適用性、液體和氣體流動、基質吸力和滲透係數的測量技術等。
本書是土木工程、環境工程、土壤學、地下水動力學、地球科學等領域中學生難得的教科書，也是專業岩土工程師、土壤學者、地質工作者、結構工程師非常有價值的參考書。

作者簡介

Ning Lu博士，美國科羅拉多礦業大學教授，講授“非飽和土力學”與“水文學”等課程。研究方嚮為非飽和土力學，滲流一應力耦閤作用及淺層滑坡的監測、分析與預測。他提齣的吸應力與統一的有效應力原理，將非飽和土力學與傳統的飽和土力學有機地結閤在一起，是非飽和土力學領域標誌性的成果。他主持研製的“土壤水分特徵麯綫和滲透係數實驗室快速測量儀器”，使得非飽和細粒土脫濕、吸濕參數的測量時間大大縮短，促進瞭非飽和土力學的發展。他將非飽和土力學理論運用於淺層滑坡的監測和預測中，取得瞭非常好的效果。他分彆於2007年與2010年獲美國土木工程師學會Normal Medal奬和J．James Croes Medal奬。William J．Likos博士美國威斯康星大學土木與環境工程係副教授，講授“土力學”與“土質學”等課程。他曾是美國地質調查局的一名岩土工程師。他發錶瞭多篇與非飽和土、膨脹土相關的論文。他是Geotechnicot Testing Journal主編，美國土木工程師學會、黏土礦物學會會員。他分彆於2005年與2007年獲美國土木工程師學會Arthur Casagrande奬和Normal Medal奬。
韋昌富，1965年生，博士，研究員。2006年入選中國科學院“百人計劃”，並於2008年獲得中國科學院“引進海外傑齣人纔計劃”的擇優支持。現任職於中國科學院武漢岩土力學研究所，為岩土力學與工程國傢點實驗室副主任。
長期從事多相孔隙介質理論及其應用方麵的研究，在多相孔隙介質連續理論、含天然氣水閤物沉積物力學特性、非飽和土力學等方麵已取得多項重要的研究成果，其中包括：（1）揭示瞭多相孔隙介質連續理論的Lagrange結構，證明瞭該類理論與Biot多孔介質理論在一般意義上的等價性，並建立瞭能夠模擬孔隙介質多相、多組分、多場耦閤問題的理論框架；（2）奠定瞭模擬毛細滯後問題的熱力學基礎，建立實用的毛細循環內變量模型，並提齣瞭能係統地描述非飽和-的彈塑性變形和毛細循環過程耦閤效應的本構理論；（3）建立瞭模擬微觀、細觀與宏觀孔隙流動之間的跨尺度關聯效應的理論模型，即多孔介質的非平衡流動理論模型，提齣瞭確定多孔介質局部結構的聲波探測技術以及快速確定非飽和水力學參數的有效方法。
發錶論文80餘篇（被SCI他引70餘次），授權專利8項，省部級自然科學一等奬1項（排名第三）。國際土力學學會非飽和土分會理事，中國力學學會岩土力學專業委員會常務委員、中國爆破工程協會理事、湖北省力學學會常務理事，兼《岩土力學學報》編委。

內頁插圖

目錄

相關符號及單位
緒論
第1章 非飽和土狀態
1.1 非飽和土現象
1.1.1 非飽和土力學的定義
1.1.2 非飽和土力學的跨學科屬性
1.1.3 非飽和土現象的分類
1.2 本書內容與撰寫結構
1.2.1 章節結構
1.2.2 “岩土力學”與“環境岩土工程”課程內容選學建議
1.3 大自然與工程中的非飽和土
1.3.1 水循環中的非飽和土
1.3.2 全球化的氣候因素
1.3.3 非飽和帶與土的形成
1.3.4 工程實踐中的非飽和土
1.4 含水量、孔隙壓力與應力的垂直分布
1.4.1 非飽和狀態下的應力
1.4.2 飽和土含水量與應力的垂直分布：概念性圖示
1.4.3 非飽和土含水量與應力的垂直分布：概念性圖示
1.4.4 應力分析方法
1.5 狀態變量、材料變量與本構定律
1.5.1 現象預測
1.5.2 狀態變量——水頭
1.5.3 狀態變量——有效應力
1.5.4 狀態變量——淨法嚮應力
1.6 土中水的吸力與勢能
1.6.1 土體總吸力
1.6.2 孔隙水勢能
1.6.3 土體吸力單位
1.6.4 吸力形式與土-水特徵麯綫
本章習題

第I部分 基本原理
第2章 材料變量
2.1 氣體和水的物理性質
2.1.1 非飽和土的多相體係
2.1.2 乾燥空氣的密度
2.1.3 水的密度
2.1.4 氣體和水的黏滯性
2.1.5 流動方式
2.2 分壓力與相對濕度
2.2.1 非飽和土力學中的相對濕度
2.2.2 氣體組分與分壓力
2.2.3 自由水與氣體的平衡
2.2.4 孔隙水與氣體的平衡
2.2.5 相對濕度
2.2.6 露點
2.3 潮濕氣體的密度
2.3.1 水蒸氣對空氣密度的影響
2.3.2 潮濕空氣密度公式
2.4 錶麵張力
2.4.1 錶麵張力的來源
2.4.2 穿過水一氣交界麵産生的壓降
2.5 水的空化
2.5.1 空化與沸騰
2.5.2 靜態大氣壓力
2.5.3 空化壓力
本章習題
第3章 相界麵平衡
3.1 氣體在水中的溶解度
3.1.1 亨利定律
3.1.2 溫度相關性
3.1.3 體積溶解係數
3.1.4 亨利定律常數與體積溶解係數
3.1.5 蒸汽作用的修正
3.1.6 質量溶解係數
3.2 氣體一水一固體交界麵
3.2.1 兩個水滴之間的平衡
3.2.2 氣體一水一固體交界麵的平衡
3.2.3 接觸角
3.2.4 非飽和土中的氣體-水-固體交界麵
3.3 蒸汽壓降低效應
3.3.1 開爾文公式的意義
3.3.2 開爾文公式的推導
3.3.3 毛細冷凝
3.4 土-水特徵麯綫
3.4.1 土體吸力與土中水
3.4.2 毛細管模型
3.4.3 接觸球模型
3.4.4 小結
本章習題
第4章 毛細現象
4.1 楊一拉普拉斯方程
4.1.1 三維彎液麵
4.1.2 毛細管的靜水平衡
4.2 毛細上升高度
4.2.1 管內毛細上升現象
4.2.2 毛細水帶模型
4.2.3 理想土的毛細上升現象
4.2.4 實際土的毛細上升現象
4.3 毛細上升速率
4.3.1 從飽和滲透係數推導的錶達式
4.3.2 從非飽和滲透係數推導的錶達式
4.3.3 試驗驗證
4.4 毛細孔徑分布
4.4.1 理論基礎
4.4.2 孔隙幾何形狀
4.4.3 孔徑分布計算步驟
4.5 吸應力
4.5.1 兩球狀顆粒之間的作用力
4.5.2 透鏡形水裏的壓力
4.5.3 毛細作用産生的有效應力
4.5.4 有效應力參數與含水量的關係
本章習題
……
第Ⅱ部分 應力現象
第Ⅲ部分 流動現象
第Ⅳ部分材料變量測量與模擬
參考資料
索引
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