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[英] 余海岁（Hai-SuiYu） 著，周国庆刘恩龙商翔宇 译

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• 岩土工程
• 塑性力学
• 土力学
• 岩石力学
• 数值分析
• 有限元
• 地基处理
• 边坡稳定
• 软基基础
• 土体本构模型

店铺： 科学出版社旗舰店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030570611

商品编码：28910057113

包装：圆脊精装

开本：16

出版时间：2018-03-01

页数：374

字数：575000

内容介绍
　　本书对从早期经典到新近发展的岩土介质塑性理论及相应分析方法进行了全面、深入的总结。首先，介绍了连续介质力学与经典弹塑性理论的基础知识；其次，论述了理想塑性、硬化塑性与临界状态塑性、多重屈服面与边界面塑性、非共轴塑性以及无屈服面塑性等系列非线性岩土材料塑性理论模型；*后，呈现了岩土工程边值问题的系列求解方法，包括弹塑性严格解析、滑移线场极限分析和有限元数值分析等方法及实现要点。

目录
目录
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 目的与范围 1
1.2 历史简顾 1
1.2.1 弹塑性应力-应变关系 1
1.2.2 塑性求解方法 2
1.3 连续与离散的方法 3
1.4 符号约定 3
参考文献 4
第2章 连续介质力学基础 7
2.1 引言 7
2.2 应力状态与平衡 7
2.2.1 二维单元 7
2.2.2 三维应力单元 10
2.3 应变和相容性 13
2.3.1 二维单元 13
2.3.2 三维单元 13
2.4 弹性应力-应变关系 14
2.4.1 平面应力条件 14
2.4.2 平面应变条件 15
2.4.3 三维条件 15
2.5 小结 15
参考文献 16
第3章 塑性理论基础 17
3.1 引言 17
3.2 屈服准则 17
3.3 塑性势和塑性流动法则 17
3.4 *大塑性功原理 18
3.5 应变硬化和理想塑性 19
3.6 德鲁克稳定性公设 20
3.7 等向硬化和随动硬化 21
3.7.1 等向硬化 22
3.7.2 随动硬化 22
3.7.3 混合硬化 23
3.8 一般的应力-应变关系 24
3.8.1 等向硬化 24
3.8.2 随动硬化 25
3.9 历史评述 27
参考文献 28
第4章 弹塑性问题的一般性定理 30
4.1 引言 30
4.2 虚功原理 30
4.3 *一性原理 32
4.3.1 应力率和应变率的*一性 32
4.3.2 应力*一性 33
4.4 *小值和变分原理 34
4.4.1 弹性材料 34
4.4.2 弹塑性材料 36
4.5 极限分析的塑性破坏理论 38
4.5.1 引言 38
4.5.2 塑性破坏的恒应力理论 39
4.5.3 塑性破坏的下限定理 40
4.5.4 塑性破坏的上限定理 40
4.5.5 拓展至非关联塑性流动 41
4.5.6 历史简评 43
4.6 安定定理 43
4.6.1 Melan 下限安定定理 44
4.6.2 Koiter 上限安定定理 45
4.6.3 历史简评及展望 46
参考文献 46
第5章 理想塑性理论 48
5.1 引言 48
5.2 弹性模型 49
5.2.1 线弹性 49
5.2.2 非线性弹性 49
5.3 黏性土的塑性模型 50
5.3.1 Tresca 模型 50
5.3.2 von Mises 模型 52
5.4 摩擦材料的塑性模型 52
5.4.1 莫尔-库仑模型 53
5.4.2 Drucker-Prager 模型 55
5.4.3 Lade-Duncan 和Matsuoka-Nakai 模型 56
5.4.4 Hoek-Brown 模型 58
参考文献 58
第6章 等向硬化与临界状态塑性理论 61
6.1 引言 61
6.2 临界状态概念 61
6.3 剑桥黏土模型和修正剑桥黏土模型 62
6.3.1 剑桥黏土模型 63
6.3.2 修正剑桥黏土模型 66
6.3.3 剑桥黏土模型和修正剑桥黏土模型的局限性 66
6.4 状态参数说明 67
6.4.1 状态参数概念 67
6.4.2 由状态参数表示的剑桥黏土模型和修正剑桥黏土模型 68
6.5 余氏统一临界状态模型 70
6.5.1 黏土和砂土的一般应力-状态关系 70
6.5.2 状态参数模型的增量应力-应变关系 73
6.5.3 统一状态参数模型——CASM 74
6.5.4 模型常数和识别 78
6.5.5 预测和验证 79
6.5.6 评论 89
6.6 包含剪切硬化的扩展CASM 90
6.7 包含黏塑性的扩展CASM 92
6.8 非饱和土的扩展CASM 93
6.8.1 弹性应变 94
6.8.2 屈服面 94
6.8.3 应力-剪胀关系和塑性势 96
6.8.4 塑性应变 96
6.8.5 硬化定律 97
6.9 胶结岩土材料的扩展CASM 97
6.10 一般应力状态的表述 99
参考文献 102
第7章 多面和边界面塑性理论 108
7.1 引言 108
7.2 多面塑性概念 108
7.2.1 一维加载和卸载 108
7.2.2 一般加载 110
7.3 土的多面塑性模型 113
7.3.1 不排水黏土的总应力多面模拟 113
7.3.2 摩擦土的多面模拟 116
7.4 边界面概念 119
7.5 土的边界面模型 120
7.5.1 黏土的两面随动硬化公式 120
7.5.2 边界面塑性的径向映射形式 126
7.5.3 三面的黏土边界面公式 129
7.6 统一边界面模型 130
7.6.1 单调加载的边界面形式——CASM-b 131
7.6.2 循环加载的边界面模型——CASM-c 133
7.6.3 CASM-c 模拟循环三轴试验 135
参考文献 140
第8章 非共轴塑性理论 142
8.1 引言 142
8.2 土的非共轴行为的证据 142
8.2.1 单剪试验 142
8.2.2 空心圆柱扭剪试验 143
8.2.3 颗粒散体单剪试验的DEM 模拟 145
8.3 屈服顶点(yield vertex)非共轴理论 146
8.4 基于双剪的非共轴理论 147
8.4.1 平面应变条件下的一类非共轴塑性理论 148
8.4.2 增量非共轴应力-应变关系 150
8.4.3 轴对称条件下的非共轴塑性 151
8.5 顶点和双剪理论的对比 152
8.6 单剪试验的数值模拟 153
8.6.1 广义双剪理论的莫尔-库仑模型 153
8.6.2 考虑屈服顶点流动规则的临界状态模型CASM 160
参考文献 164
第9章 无预先屈服准则的塑性理论 167
9.1 引言 167
9.2 包络面数学理论 167
9.2.1 应力和应变变量 167
9.2.2 能量平衡、屈服函数和流动法则 168
9.2.3 例子 168
9.3 内蕴时间理论(内时理论) 171
9.3.1 不排水条件下黏性土的一般形式 171
9.3.2 无黏性土的形式 173
9.4 亚塑性 174
9.4.1 亚塑性的基本方程 174
9.4.2 确定模型参数 175
9.4.3 改进的亚塑性方程 176
9.5 超塑性 176
9.5.1 von Mises 塑性的推导 177
9.5.2 剑桥黏土(Cam clay)塑性的推导 178
9.5.3 小结 179
参考文献 179
第10章 弹塑性问题的严格解析分析 181
10.1 引言 181
10.2 无限介质中的小孔扩张 181
10.3 Tresca 材料中小孔扩张解 187
10.3.1 有限介质中球形小孔扩张 187
10.3.2 无限介质中小孔扩张的自相似解 190
10.4 莫尔-库仑材料的自相似性解 191
10.4.1 土体性质 191
10.4.2 外部弹性区域的弹性解 192
10.4.3 塑性区域中应力解 192
10.4.4 弹塑性位移分析 193
10.4.5 忽略应力速率的随体部分 196
10.4.6 结果与讨论 196
10.5 平面应变楔体的弹塑性加载 199
10.5.1 楔体问题和控制方程 199
10.5.2 完全弹性解 200
10.5.3 初始屈服和弹塑性界面 201
10.5.4 弹塑性解 202
10.6 经过光滑圆锥体的塑性流动 203
10.6.1 运动场确定条件下的轴对称应力和变形场 203
10.6.2 球面极坐标下的控制方程 205
10.6.3 一类精确解 207
10.6.4 经过无限圆锥体的塑性流动 209
参考文献 211
第11章 滑移线分析 213
11.1 引言 213
11.2 塑性区的应力场 213
11.2.1 应力基本方程 213
11.2.2 使用特征线法求解 215
11.2.3 简单情况的滑移线解 215
11.2.4 应力边界条件 216
11.2.5 简单滑移线场 217
11.2.6 边值问题和滑移线场的构建 218
11.3 塑性区域的速度场 219
11.3.1 关联流动法则条件下的速度场 220
11.3.2 非关联流动法则条件下的速度场 221
11.3.3 速度间断线 223
11.3.4 速度特征线上的应力条件 224
11.4 岩土稳定性示例 225
11.4.1 路堤承载力——应力场 225
11.4.2 路堤承载力——速度场 226
11.4.3 路堤承载力——Hill 机制 227
11.4.4 作用在黏聚-摩擦型土上的浅基础 229
11.4.5 黏聚-摩擦型土上的挡土墙 230
11.4.6 黏聚-摩擦型土的准稳态楔形贯入 231
11.4.7 考虑非关联流动法则的解 233
11.4.8 纯黏性土的特殊解 234
11.5 塑性各向异性 235
11.5.1 一般各向异性黏聚-摩擦型材料的解 235
11.5.2 纯黏性材料的解 237
11.6 轴对称问题 237
11.6.1 应力基本方程 238
11.6.2 特征线法求解 239
参考文献 239
第12章 极限分析 241
12.1 前言 241
12.2 极限分析的基本步骤 241
12.2.1 极限分析中的下限分析法 242
12.2.2 极限分析中的上限分析法 243
12.2.3 上限极限分析和极限平衡分析 245
12.2.4 小结 246
12.3 使用线性规划的下限分析 247
12.3.1 平面应变有限元公式 247
12.3.2 轴对称有限元公式 251
12.3.3 节理介质的平面应变有限元公式 256
12.3.4 各向异性土的平面应变有限元公式 261
12.3.5 加筋土的平面应变有限元公式 262
12.4 使用线性规划的上限分析 265
12.4.1 恒应变有限元公式 265
12.4.2 线性应变有限元公式 279
12.5 非线性规划极限分析 284
12.5.1 通用屈服准则的极限分析 284
12.5.2 速度场的有限元逼近 287
12.5.3 迭代求解算法 288
参考文献 291
第13章 安定分析 295
13.1 引言 295
13.2 安定的概念与定理 295
13.2.1 安定概念的简要说明 295
13.2.2 安定的上限与下限定理 298
13.3 滚动与滑动线接触的安定 299
13.3.1 弹性应力场 300
13.3.2 Tresca 材料中的安定解 301
13.3.3 莫尔-库仑材料中的安定解 303
13.4 滚动与滑动点接触的安定 305
13.4.1 点接触问题定义 305
13.4.2 赫兹(Hertz)应力分布引起的弹性应力场 306
13.4.3 残余应力场与静力安定条件 307
13.4.4 数值分析结果与讨论 308
13.5 利用线性规划的安定分析 310
13.5.1 有限元公式 310
13.5.2 路面安定分析的数值应用 315
13.6 利用非线性规划的安定分析 321
13.6.1 通用屈服准则的安定分析 321
13.6.2 速度场的有限元近似法 325
13.6.3 迭代算法 326
参考文献 329
第14章 有限元分析 332
14.1 引言 332
14.2 非线性有限元分析基本方法 332
14.3 用于土塑性分析的精确有限单元 333
14.3.1 引言 333
14.3.2 理论 335
14.3.3 新位移插值函数的应用 338
14.3.4 有限元计算格式 340
14.3.5 在标准有限元代码中的编程实现 343
14.3.6 数值计算实例 345
14.3.7 结论 350
14.4 荷载-位移方程的求解方法 351
14.4.1 增量求解策略 351
14.4.2 迭代求解策略 352
14.4.3 基于自动步长控制的增量求解策略 353
14.5 应力-应变方程的积分 355
14.5.1 弹塑性应力-应变关系 355
14.5.2 显式积分方法 355
14.5.3 隐式积分方法 358
14.6 大变形分析 359
14.6.1 引言 359
14.6.2 大变形问题的有限元公式 360
14.7 数值算例 362
14.7.1 岩土材料的临界状态有限元分析 362
14.7.2 非共轴岩土材料的有限元分析 369
14.7.3 胶结岩土材料的有限元分析 371
参考文献 372

在线试读
第1章 绪论
　　1.1 目的与范围
　　本书主要关注黏土、砂、粉土和岩石等各种岩土材料的塑性理论及其在岩土工程设计和分析中的应用。Hill(1950)在其经典著作中，给出了塑性理论的精准定义：“塑性理论系指用数学方法研究塑性变形固体中应力-应变关系的理论。该理论以均匀复合受力状态下塑性固体的宏观行为的实验观测为研究基点，以如下两个任务为研究目标：第*，建立广泛条件下尽可能逼近实验观测的显式应力-应变关系；第二，发展用于计算在任何条件下产生永*变形固体中非均匀应力应变分布的数学技术。”
　　本书遵循上述定义，着重阐述这两方面的进展，也即适用岩土材料的应力-应变关系的本构理论，以及可用于求解岩土工程设计中涉及塑性变形问题的各种解析与数值计算方法。
　　由于上述领域十分广泛且仍在不断扩大，很难在一本书中覆盖该领域各个方面的研究进展，因此，本书并不打算对整个岩土塑性理论领域泛泛而谈，而是旨在集中介绍目前岩土塑性理论中*有用的进展，支撑其发展的关键概念，以及其在岩土工程分析中的应用；重点介绍*新的研究进展，关键概念之间的内在联系，它们与经典金属塑性理论之间的关联，还有笔者过去二十年的研究工作。如上所述，尽管本书内容有所选裁，但仍然试图对岩土塑性理论进行全面统一的论述，希望本书的出版对塑性理论在岩土工程中的进一步发展应用有所裨益。
　　1.2 历史简顾
　　本节将对岩土塑性理论的发展进行简要回顾。为便于学习，根据上节讨论，下面分开阐述弹塑性应力-应变关系和塑性理论的求解方法。
　　1.2.1 弹塑性应力-应变关系
　　20世纪50和60年代，研究人员通过对金属塑性行为数十年的理论和试验研究成果的总结，奠定了经典塑性理论的基础。Nadai(1950)、Hill(1950)、Drucker(1950)、Prager(1955)和Naghdi(1960)对该理论早期的发展进行了综述。其中关键概念包括，de Saint-Venant(1870)提出的主应力和应变率张量的共轴假设，von Mises(1928)与Melan(1938)提出的塑性位势理论，Hill 的*大塑性功原理(1948)，Drucker(1952，1958)的稳定性公设以及Prager(1955)与Ziegler(1959)的随动硬化准则。
　　岩土塑性理论的早期发展建立于上述金属塑性理论基础之上，与之不同的是，体积变化在岩土材料塑性行为模型中的作用至关重要。Drucker 等(1957)关于土体硬化的工作以及Roscoe 等(1958)关于土体屈服的工作为临界状态理论奠定了基础，支撑了岩土材料塑性理论的诸多后续发展(Schofield and Wroth，1968；Roscoe and Burland，1968；Wroth and Houlsby，1985；Yu，1998)。
　　金属塑性理论的*新进展包括边界面塑性(Dafalias and Popov，1975；Krieg，1975)、多重屈服面塑性理论(Mroz，1967；Iwan，1967)和内蕴时间理论(Valanis，1971)。
　　在过去的二十多年，这些概念已成功应用于岩土材料的建模，并取得了很大成功。其他一些主要概念也已用来发展岩土材料的塑性应力-应变关系，如岩土材料的双剪理论(Spencer，1964；de Josselin de Jong，1971；Harris，1995；Yu and Yuan，2005，2006)、屈服顶点理论(Rudnicki and Rice，1975；Yang and Yu，2006a，2006b)、热力学方法(Houlsby，1982；Maugin，1992；Collins and Houlsby，1997)、数学包络理论(Chandler，1985)和亚塑性理论(Green，1956；Kolymbas，1991)。除基于应力空间的公式表述外，Naghdi 和Trapp(1975)与Yoder 和Iwan(1981)研究表明，塑性模型也可在应变空间内描述，尽管有少数研究人员采用了应变空间的方法(Zheng et al., 1986；Simpson，1992；Einav，2004)，但在岩土工程中的应用至今仍不多见。
　　目前，大多数研究中使用的应力-应变关系是以室内实验观测到的均匀组合应力状态下岩土材料的宏观行为为基础的(Jamiolkowski et al.，1985；Mitchell，1993)。由于能验证连续塑性理论，或为之提供物理解释，近年来微观力学和离散单元法(DEM)也日益得到广泛应用(Cundall and Strack，1979；Thornton，2000；McDowell and Bolton，1998；McDowell and Harireche，2002；Jiang et al., 2005；Jiang and Yu，2006)。
　　1.2.2 塑性求解方法
　　一旦建立了合适的应力-应变关系，再结合必要的平衡方程和协调条件，即可求解岩土边值问题。这些控制方程过于复杂，通常情况下，无法解析求解，仅对于非常简单的几何和边界条件问题才有可能，如Hill(1950)和Yu(2000a)解决的小孔扩张问题。
　　因此，对于大多数实际问题的求解，不得不采用数值方法，如有限元法、有限差分方法、边界元方法和离散元方法(Sloan and Randolph，1982；Brown，1987；Gens and Potts，1988；Zienkiewicz et al.，1998；Carter et al.，2000；Yu，2000b)。
　　许多岩土工程设计依赖两类关键计算：稳定性分析和变形分析(Terzaghi，1943；Wroth and Houlsby，1985)，前者确保岩土结构的安全和稳定，后者确保在工作荷载作用下岩土结构的变形不致过大。过去，岩土工程的稳定性分析通常以理想塑性材料模型为基础，这是因为对于理想塑性行为，滑移线法、极限分析中的界限定理与安定分析让破坏和稳定性计算变得相对简单(Hill，1950；Sokolovski，1965；Koiter, 1960；Davis，1968；Chen，1975；Salencon，1977)。
　　对于变形分析，过去通常的做法是采用弹性分析(Poulos and Davis，1974)。然而实验研究表明，即使在很小的应变条件下，许多情况中岩土材料表现出高度的非线性和塑性(Burland，1989)。因此，弹性分析结果不够准确，可靠的变形分析通常需要使用非线性弹性或更为精准的塑性应力-应变关系。
　　毫无疑问，过去三十年在岩土分析领域，*重要的发展是有限元方法在稳定性与变形计算分析中的广泛应用(Naylor et al., 1981；Chen and Mizuno，1990；Zienkiewicz et al.,1998；Potts and Zdravkovic，1999；Carter et al., 2000)。有限元分析的盛行得益于它的通用性，很方便引入各种类型的应力-应变关系。利用有限元法，岩土工程师很容易处理相关边值问题中常见的材料和几何非线性问题。
　　1.3 连续与离散的方法
　　力学是一门研究力和运动之间相互作用的学科。Spencer(1980)的下述观点对理解连续(即宏观)和离散(即微观)方法之间关系不无裨益：“当代理论物理告诉我们，在微观尺度上物质是不连续的，由分子、原子和更小的颗粒组成。然而，通常我们要处理的是与这些颗粒相比非常大的实体；日常生活中，几乎所有关涉力学工程和物理学的应用概莫如此。事实上，我们并不关注单个原子和分子的运动，而是关注其某种平均意义上的行为。理论上，如果我们对物质微观尺度上的行为有足够的认识，那么采用适当的统计方法就可以计算这种材料在宏观尺度上的响应方式。然而实际上，这样的计算极其困难，只对*简单的系统可行；即便对这种简单的系统，仍需要采用许多近似处理才能获得结果。”
　　连续固体力学主要研究宏观尺度上的固体力学行为，它忽略物质的离散性，假定材料均匀地分布在空间区域。基于上述理由，依我看来，连续介质力学无论过去还是未来都是岩土力学行为模拟的重要理论基础。
　　诚如前言，近年来离散力学(即微观方法)得到了越来越多的应用。在岩土工程领域中，这一趋势源于离散单元法(DEM)的持续发展，该方法由Cundall 和Strack(1979)提出，初衷是作为研究颗粒材料微观力学的工具，用于发现针对边值问题的有限元分析中可采用的合理连续性本构模型。然而，正如Thornton(2000)指出的，目前这一远期目标进展甚微。不过，DEM 模拟还是促进了在颗粒尺度上对颗粒材料行为的深入理解(Rothenburg and Bathurst，1992；Cundall，2000；Thornton，2000；Jiang et al., 2005；Jiang and Yu，2006)。DEM 模拟可以获得颗粒材料内部相互作用的信息，从而重新评估传统连续介质力学的基本概念和假设，在这一点上，Thornton(2000)的认识无疑是正确的。
　　根据上述讨论，尽管本书主要关注连续介质的塑性理论，但是微观力学分析研究或离散元模拟所得出的微观信息也有助于塑性理论的发展。
　　1.4 符号约定
　　塑性理论的很多部分来源于对金属的研究，金属力学中通常以拉应力为正。岩土力学采用相反的符号约定，因为在岩土力学中压应力比拉应力更常见。本书一般采用传统岩土力学的符号，但同Davis 和Selvadurai(1996)的著作一样，偶尔会有些例外，尤其是后面关于弹塑性解的章节(如第8 章、第10 章、第12 章和第13 章)。这应该不会造成混淆，因为每次采用拉应力为正的规定时，均会及时指出。
　　参考文献
　　Brown, E.T.(1987). Analytical and Computational Methods in Engineering Rock Mechanics. “Expanded version of the lectures given at the John Bray Colloquium”, Allen & Unwin, London.
　　Burland, J.B.(1989). Small is beautiful: the stiffness of soils at small strains. Can. Geotech. J., Vol 26,499-516.
　　Carter, J.P., Desai, C.S., Potts, D.M., Schweiger, H.F. and Sloan, S.W.(2000). Computing and computer modelling in geotechnical engineering. Proc. of GeoEng 2000, Vol I, 1157-1252.
　　Chandler, H.W.(1985). A plasticity theory without Drucker's postulate, suitable for granular materials. J. Mech. Phys. Solids, Vol 33, 215-226.
　　Chen, W.F.(1975). Limit Analysis and Soil Plasticity. Elsevier, Amsterdam.
　　Chen, W.F. and Mizuno, E.(1990). Nonlinear Analysis in Soil Mechanics. Elsevier, Amsterdam.
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《地下工程的基石：现代土力学与岩石力学基础》 本书简介 本书旨在为土木、岩土及相关工程领域的学生、工程师及研究人员提供一套全面、深入且与时俱进的现代土力学与岩石力学基础知识体系。在深入理解材料本构行为的基础上，我们将重点剖析地下结构设计与分析所必需的理论框架、计算方法及工程应用实例，旨在构建坚实的理论基础，以应对日益复杂的工程挑战。 第一部分：土的本构关系与应力分析 本部分聚焦于土体作为一种复杂多相介质的力学特性。 第一章：土的本构行为与三相系统 本章从微观结构角度切入，详述土体内部的固相骨架、孔隙水和孔隙气构成的三相系统。我们将深入探讨有效应力原理的普适性及其在静力与动力条件下的应用。重点解析颗粒级配、孔隙比、塑性状态（液限、限、塑限）对土体宏观力学性能的控制作用。 第二章：土的应力应变关系与经典理论 本章系统阐述了岩土工程中的应力分析方法。从线弹性模型在初始阶段的适用性出发，逐步过渡到粘塑性理论的基础。详细讨论了 Mohr-Coulomb 屈服准则在岩土工程中的广泛应用，并对其局限性进行客观评价。引入 Lade-Duncan、剑桥（Modified Cam-Clay, MCC）模型等先进的粘塑性本构关系，重点剖析其在描述土体各向异性、应变软化以及应力路径依赖性方面的优势。通过大量算例，演示如何根据室内外试验数据率定模型参数。 第三章：固结理论与变形分析 本章集中于时间相关的变形问题，即土体的固结现象。基于 Terzaghi 的一维固结理论，本章推导了附加应力在时间维度上的扩散过程，并引入了 Skempton 对固结度的修正概念。更进一步，探讨了二维和三维固结问题的解析解法与有限元数值模拟方法。重点分析了超固结土（OCL）在卸荷过程中的回弹特性及其对工程沉降预测的精度影响。 第二章：土的抗剪强度与稳定性分析 本章是岩土工程安全性的核心。系统梳理了直接剪切试验、三轴压缩试验（UU, CU, CD）的试验规程与结果解读。深入分析了剪切带的形成机制、应力路径对强度的影响，特别是临界孔隙水压力比（B_c）在确定土体抗剪强度中的关键作用。针对不同工程情景，如深基坑开挖、边坡稳定，详细介绍极限平衡法（如 Bishop's Circle, Janbu 法）的应用边界与计算流程，并引入基于塑性势能守恒的极限分析理论。 第二部分：岩体的工程特性与结构分析 本部分将视角从土体转向岩体，研究岩石的力学行为及其在地下工程中的应用。 第五章：岩石的本构特性与强度准则 本章首先介绍单轴抗压强度（UCS）的测定及其对岩石质量的初步评估。随后，重点讨论岩石的破坏模式，包括脆性破坏与延性破坏。引入 Griffith 理论与 Weibull 统计理论来描述岩石中的微裂隙扩展机制。深入剖析了 Hoek-Brown 强度准则，展示如何利用岩石质量指标（RMR 或 Q 值）将其参数化，以适应不同等级的岩体工程分类。 第六章：岩体结构与工程分类 本书强调岩体行为的非均质性。本章详细介绍了岩体结构面的控制作用，包括节理、层理、断层的产状、间距和充填情况。系统讲解了 RMR（Rock Mass Rating）系统和 Q 系统在隧道、硐室等地下工程设计中的应用，阐明了如何基于这些分类快速评估岩体的支护需求和开挖难度。 第七章：地下结构受力分析与支护设计 本章是理论与实践的结合点。针对深隧道、矿井及地下厂房，本章运用弹性理论和塑性区扩展理论（如 BEM 或 FEM）分析围岩的应力重分布过程。详细探讨了锚杆、喷射混凝土、钢拱架等主动与被动支护系统的设计原理、受力机理及其与围岩的共同工作状态。特别关注了开挖过程中产生的“二次收敛”与支护的动态响应。 第三部分：渗流、动力与界面行为 本部分涵盖了岩土体中的水力耦合、动力响应及界面效应。 第八章：土与岩体的渗流理论 本章基于达西定律，建立土与岩体中的渗流控制方程。详细分析了渗透系数的各向异性及其测定方法。重点讨论了饱和与非饱和渗透过程的差异，引入 Richards 方程在描述非饱和区水力特性的应用。在地下水控制方面，系统阐述了降水对土体有效应力的影响及其可能导致的地面沉降问题。 第九章：地震作用下的岩土动力响应 本章讨论地震荷载对地下结构安全性的影响。首先阐述地震波在土层中的传播机理，包括场地效应的放大作用。核心内容包括液化判据（如基于 SPT $N$ 值的判据）的判别，以及在动力荷载下土体的循环特性（如循环应力比、骨架曲线）。最后，介绍了地震作用下挡土结构和隧道衬砌的动力稳定性分析方法。 第十章：土-结构相互作用与界面问题 本章关注结构与周围土体或岩体之间的复杂相互作用。详细分析了挡土结构（如重力式挡土墙、锚定板墙）的稳定性校核，包括抗倾覆、抗滑动和整体抗剪。通过界面本构模型，研究地基与基础、桩基与土体之间的摩擦和粘结行为，为深入理解结构沉降和承载力提供理论工具。 总结与展望 本书强调理论的严谨性与工程应用的紧密结合，通过大量的工程案例分析和最新的研究进展，帮助读者构建一个全面、系统的岩土工程知识框架，为未来从事复杂地下工程设计与施工打下坚实的基础。本书内容专注于宏观力学、本构模型、稳定分析及渗流动力耦合，旨在提供一个非塑性理论视角的全面基础教材。

评分☆☆☆☆☆

我最近拜读了一本关于“17世纪荷兰黄金时代的艺术史”的著作，其内容之丰富、视角之独特，让我对那个辉煌的时代有了全新的认识。这本书并非简单地罗列名家画作，而是将艺术创作置于其所处的社会、经济、文化背景之下进行深度解读。作者巧妙地将荷兰共和国独特的商业精神、宗教改革的影响以及新教价值观与当时绘画的主题、风格和赞助人制度联系起来。例如，对于伦勃朗这样的大师，书中不仅分析了他的光影运用和人物刻画的精湛技艺，更深入探讨了他作为一名独立艺术家，如何在市民阶层的委托下，创作出既符合市场需求又充满个人艺术表现力的作品。那些精美的静物画、风俗画，更是折射出当时荷兰社会对物质生活品味和家庭伦理的重视。书中对不同流派的画家，如画师协会的规则、不同地区艺术中心的特点，都有详细的阐述，让我了解到那个时代艺术生产的复杂性。我特别欣赏作者在分析绘画细节时，能够联系到当时的服饰、家居、生活用品，让画面中的人物仿佛“活”了过来，真实地展现在读者眼前。这本书是一次穿越时空的艺术之旅，让我对荷兰黄金时代的艺术成就有了更深刻、更立体的理解。

评分☆☆☆☆☆

我最近沉浸在了一本关于“量子纠缠的哲学意涵”的探讨之中，这真是一场智识上的盛宴。作者以一种近乎诗意的语言，引导读者深入量子力学最令人费解的领域之一——量子纠缠。书中并没有进行枯燥的数学推导，而是通过生动的类比和哲学思辨，阐释了纠缠态下两个或多个粒子之间超越时空的奇妙关联。我被“EPR佯谬”和贝尔不等式实验所引出的深刻问题深深吸引，这些实验不仅挑战了我们对“局域实在性”的直觉，更迫使我们重新审视因果律、测量以及信息传播的本质。书中对“非局域性”的解读尤为精彩，它揭示了宇宙中存在一种超越经典物理学限制的联系，这种联系并非通过任何已知的物理媒介传递，而是固有的、瞬时的。这让我不禁联想到中国古代哲学中的“天人合一”或“万物互联”的思想，虽然背景截然不同，但其背后对整体性和关联性的追求，似乎与量子纠缠所揭示的宇宙图景有着某种奇特的共鸣。这本书不仅是一次科学的科普，更是一次深刻的哲学洗礼，它让我对现实世界的理解，以及对自身存在意义的思考，都得到了极大的拓展。

评分☆☆☆☆☆

最近读了一本关于“光合作用的生物化学机制”的书，实在让人叹为观止。作者以极其严谨的科学态度，深入浅出地剖析了光合作用这个地球生命最根本的能量转换过程。从最初的光反应中水的光解、电子传递链的精密运作，到暗反应中卡尔文循环的巧妙碳固定，每一个环节都描绘得绘声绘色。我尤其被书中关于光合色素的章节所吸引，叶绿素a、b以及类胡萝卜素等如何协同捕捉不同波长的光能，再将能量传递给反应中心，这个过程的协同性和效率之高，着实令人惊叹。更不用说那些关键的酶，如RuBisCO，虽然在效率上似乎有其局限性，但其在生态系统中的普遍性和不可替代性，又揭示了生命演化的奇妙与无奈。书中还详述了光合作用的调控机制，包括光照强度、二氧化碳浓度、温度等环境因素如何影响其速率，以及植物内部激素信号的参与。读完之后，我仿佛能够“看到”叶片细胞内那些微小的叶绿体，在阳光下辛勤地“工作”，为整个地球提供氧气和有机物。这本书不仅是一本教科书，更像是一部描绘生命奇迹的史诗，让我对植物这一沉默的生命体充满了敬意。

评分☆☆☆☆☆

最近读了一本关于“古代中国丝绸之路的文化交流史”的著作，其宏大的视野和细致的考证，让我大开眼界。这本书不仅仅讲述了物质商品的贸易，更深刻地揭示了在这条连接东西方的古老商道上，思想、宗教、艺术、技术等多元文化的碰撞与融合。作者从考古发现、文献记载、艺术品分析等多个角度，描绘了丝绸之路沿线各个文明的相互影响。我尤其对书中关于佛教东传的章节印象深刻，从印度传入的佛教如何在中国落地生根，并与本土文化相结合，演变出具有中国特色的佛教宗派，这个过程的复杂性和创造性，实在令人惊叹。书中还详细介绍了瓷器、造纸术、印刷术等中国发明的西传，以及玻璃制造、天文历法等西方技术的东渐，这些技术的传播极大地推动了世界文明的进步。书中对沿线各个国家和民族的社会风貌、宗教信仰、生活习俗的描绘也十分生动，让我仿佛看到了不同肤色、不同语言的人们，在这条伟大的商道上，为了共同的利益和好奇心而交流与合作。这本书是一部关于人类文明交流互鉴的史诗，它让我看到了一个更加开放、多元、充满活力的古代世界。

评分☆☆☆☆☆

我近期读了一本关于“非洲古代文明的政治组织与社会结构”的书籍，其内容之深邃、论证之严谨，让我对非洲大陆古老文明的认识发生了颠覆性的改变。本书打破了长期以来存在的西方中心论视角，而是以非洲自身为出发点，详细梳理了从尼罗河流域的古埃及、努比亚，到西非的马里帝国、桑海帝国，再到东非的津巴布韦王国等多个重要的古代文明。作者着重分析了这些文明在政治权力运作、统治者合法性确立、官僚体系构建、司法制度建立以及军事力量组织等方面的独特模式。我尤其被书中关于“神权政治”的讨论所吸引，许多非洲古代文明都将统治者的权威与神灵联系起来，通过祭祀、占卜等方式来巩固其统治地位，这种模式与我们熟悉的欧洲或亚洲的政治制度有着显著的区别。此外，书中对社会等级制度、氏族部落结构、土地所有权分配以及商业网络的形成等方面的分析也十分透彻，揭示了这些古代社会内部的动力机制和发展规律。读完这本书，我才意识到，非洲大陆在人类文明史上扮演着远比我们过去所认识到的更为重要和复杂的角色，这些古老文明的智慧和成就，值得我们去深入研究和尊重。