土體工程動(dòng)力分析與計(jì)算

第1章 緒論

1.1 土力學(xué)與土動(dòng)力學(xué)

1.2 動(dòng)荷載的類(lèi)型

1.3 動(dòng)荷載對(duì)工程建筑的影響

1.4 土動(dòng)力學(xué)的任務(wù)

第2章 振動(dòng)與波動(dòng)

2.1 振動(dòng)與波動(dòng)的概念

2.2 質(zhì)點(diǎn)（剛體）振動(dòng)

2.3 彈性無(wú)限介質(zhì)中波的傳播

2.4 半無(wú)限彈性空間中波的傳播

2.5 土介質(zhì)中的波

第3章 土的動(dòng)力特性

3.1 動(dòng)力作用下土的應(yīng)力與應(yīng)變

3.2 土的動(dòng)強(qiáng)度

3.3 土的動(dòng)變形

3.4 砂土的振動(dòng)液化

第4章 土體動(dòng)力特性測(cè)試

4.1 土動(dòng)力特性的室內(nèi)試驗(yàn)

4.2 土動(dòng)力特性的原位測(cè)試

第5章 土體動(dòng)力穩(wěn)定性分析

5.1 地基的動(dòng)承載力

5.2 擋土墻動(dòng)土壓力

5.3 邊坡的動(dòng)力穩(wěn)定性分析

第6章 土體地震反應(yīng)分析

6.1 剪切層法

6.2 集中質(zhì)量法

6.3 有限單元法

6.4 振型疊加法

第7章 巖土工程中常見(jiàn)的振動(dòng)問(wèn)題

7.1 地震概述

7.2 交通荷載

7.3 工程建設(shè)引起的振動(dòng)

7.4 震害

第8章 土體的抗震措施

8.1 概述

8.2 強(qiáng)夯法

8.3 擠密砂石樁法

8.4 加同要求和效果檢測(cè)

參考文獻(xiàn)2100433B

《土體工程動(dòng)力分析與計(jì)算》由侯超群、李海濱、康佐編著。全書(shū)分為八章。第一章概要介紹了土動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容、研究對(duì)象、動(dòng)荷載的分類(lèi)及其對(duì)建筑物的影響，以工程實(shí)例給出了動(dòng)荷載引起的土工問(wèn)題。第二章介紹了振動(dòng)和波動(dòng)的基本概念，詳細(xì)講述了質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方程和無(wú)限介質(zhì)中彈性波的振動(dòng)理論，最后介紹了土介質(zhì)中的波動(dòng)方程以及其傳播特點(diǎn)。第三章主要講述土體的動(dòng)強(qiáng)度和動(dòng)變形，還分別闡述了振動(dòng)壓密、振陷等土體動(dòng)力變形和砂土的振動(dòng)液化問(wèn)題。第四章主要講述土體動(dòng)力特性的室內(nèi)試驗(yàn)、原位測(cè)試，重點(diǎn)介紹了如何獲得所需的土體動(dòng)力參數(shù)。第五章針對(duì)三個(gè)土力學(xué)經(jīng)典課題，分別講述了地基動(dòng)承載力、擋土墻動(dòng)土壓力計(jì)算以及邊坡的動(dòng)力穩(wěn)定性分析。第六章簡(jiǎn)要介紹了地震反應(yīng)分析方法。第七章分別闡述了幾種常見(jiàn)的土體動(dòng)力問(wèn)題及其危害。第八章概要介紹了防治土體動(dòng)力失穩(wěn)的地基處理方法及其檢測(cè)方法。

水力分析與計(jì)算課程共有11單元內(nèi)容，主要講解內(nèi)容有建筑物壁面靜荷載分析與計(jì)算、水工有壓管道的水力分析與計(jì)算、渠（河）道水力分析與計(jì)算、閘、堰泄流能力分析與計(jì)算、泄水建筑物下游消能水力分析與計(jì)算。第一章介紹液體主要物理力學(xué)性質(zhì)，靜水壓強(qiáng)特性、表示方法、基本方程與計(jì)算；第二章介紹運(yùn)動(dòng)水流分類(lèi)，恒定總流連續(xù)性方程、能量方程及其意義；第三章介紹水頭損失分類(lèi)及產(chǎn)生原因，層流、紊流及其判別；第四章介紹靜水壓強(qiáng)分布圖繪制，平面壁和曲面壁靜水作用力計(jì)算；第五章介紹有壓管道特點(diǎn)及分類(lèi)；第六章介紹明渠類(lèi)型及其對(duì)水流影響，明渠均勻流特點(diǎn)及形成條件、公式及流量計(jì)算；第七章介紹明渠水流流態(tài)判別；第八章介紹堰流水力分析；第九章介紹閘孔出流水力分析；第十章介紹泄水建筑物下游水流特點(diǎn)，底流消能銜接形式判別；第十一章介紹有壓管道管徑、臨界水深、非棱柱體渠道恒定非均勻漸變流水面線、挖深式消力池池深Excel計(jì)算。

水力分析與計(jì)算課程背景

水力分析與計(jì)算課程是在國(guó)家精品課程、國(guó)家精品資源共享課程水力學(xué)基礎(chǔ)上建設(shè)的在線開(kāi)放課程。

水力分析與計(jì)算課程定位

水力分析與計(jì)算課程主要研究液體平衡和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的規(guī)律，并運(yùn)用這些規(guī)律解決水利工程中水力分析與計(jì)算問(wèn)題；通過(guò)該課程學(xué)習(xí)，在水利工程設(shè)計(jì)、施工和管理中能對(duì)常見(jiàn)水流現(xiàn)象進(jìn)行分析，并能對(duì)常見(jiàn)的過(guò)流能力、水荷載、消能、水面線、滲流等問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算。

該課程是水利水電建筑工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基本技能課程，其任務(wù)是教會(huì)學(xué)生在水利工程設(shè)計(jì)、施工和管理中對(duì)常見(jiàn)的水力學(xué)問(wèn)題能進(jìn)行水力分析與計(jì)算。該課程以工程力學(xué)基礎(chǔ)、水工建筑物基礎(chǔ)等課程為前導(dǎo)課程，并為后續(xù)課程水工建筑物設(shè)計(jì)與施工、水利工程施工技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

用于確定各運(yùn)動(dòng)副中的約束反力和主動(dòng)構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)力或從動(dòng)構(gòu)件的阻力，以便對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。動(dòng)力分析的另一目的是求解機(jī)構(gòu)在已知力作用下的真實(shí)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力分析可分為古典的剛體動(dòng)力學(xué)分析和近代的運(yùn)動(dòng)彈性體動(dòng)力學(xué)分析兩種。剛體動(dòng)力學(xué)分析把構(gòu)件視作不變形的剛體，這在低速輕載情況下基本上是符合實(shí)際情況的。但隨著近代機(jī)構(gòu)速度的提高，構(gòu)件因慣性力而引起較大的彈性變形，其位置產(chǎn)生不容忽略的誤差。為了提高動(dòng)力分析的精度，必須采用運(yùn)動(dòng)彈性體動(dòng)力學(xué)分析。

剛體動(dòng)力學(xué)分析

常用的有動(dòng)態(tài)靜力分析法和功能法。①動(dòng)態(tài)靜力分析法:用來(lái)求解作用于機(jī)構(gòu)中的力,這是根據(jù)達(dá)朗伯原理將慣性力看作外力加在相應(yīng)的構(gòu)件上，于是動(dòng)態(tài)的機(jī)構(gòu)就可認(rèn)為是處于靜力平衡狀態(tài)，可以用靜力學(xué)方法進(jìn)行分析計(jì)算。這種方法又分為圖解法或解析法。②功能法：主要用來(lái)求解機(jī)構(gòu)的真實(shí)運(yùn)動(dòng)，是根據(jù)能量守恒定律建立的一種動(dòng)力分析方法?；驹硎菣C(jī)器動(dòng)能的增量應(yīng)等于諸外力所作的功。因機(jī)器各構(gòu)件間均有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)于單自由度的機(jī)器可以將整個(gè)機(jī)器的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題化為它的某一構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，即引入等效力和等效質(zhì)量等概念，使求解大為簡(jiǎn)化。除上述兩種方法外，尚有能量分配法、線性相關(guān)法和能量變化率法等。

運(yùn)動(dòng)彈性體力學(xué)分析

基本思想是把機(jī)構(gòu)處于不同瞬時(shí)的位置作為一個(gè)固定的結(jié)構(gòu)來(lái)分析。結(jié)構(gòu)在外力和慣性力作用下可以建立一個(gè)運(yùn)動(dòng)方程。這時(shí)作用在結(jié)構(gòu)上的慣性力，必須是考慮構(gòu)件變形后的機(jī)構(gòu)加速度所引起的慣性力。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)彈性體動(dòng)力學(xué)分析的步驟是:首先假設(shè)機(jī)構(gòu)的構(gòu)件是剛體,求出構(gòu)件未變形時(shí)的位置、速度和加速度；其次,求出各構(gòu)件的慣性力和慣性力矩;然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)彈性體動(dòng)力學(xué)分析方法，求出構(gòu)件偏離剛性構(gòu)件位置的彈性變形量。根據(jù)建立結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程的不同型式,運(yùn)動(dòng)彈性體動(dòng)力學(xué)分析可分為剛度法和柔度法。此外，尚有建立在歐拉- 伯努利梁變形理論基礎(chǔ)上的分塊參數(shù)法和建立在歐拉-拉格朗日方程基礎(chǔ)上的假定模型法。 2100433B