原状土力学

本书是作者在总结力学状态表示和测试、原状土的性质和工程应用等成果基础之上编写而成的，是国内外为数不多的针对原状土力学性质和工程应用的参考书。本书在系统介绍应力应变理论和测试方法、原状土基本特性和极限非极限理论基础上，力图以开阔视野和开放思维方式向读者展示原状土研究所涉及的领域、热点、方法和成果。希望读者不仅了解和体会本书的内容和成果，而且能全面认识重塑土与原状土的差别，理解室内外试验和测试的局限性和不足，加强对原状土力学性质和工程性质的研究，以便更好的服务经济建设和社会发展。 全书共分11章，内容包括应力状态及其表示方法、应变状态及其表示方法、三维应变测试和三维应力测试、原状土的状态和力学特点、原状土的屈服模型、弹性地基梁理论及应用、非饱和位移土压力、基坑工程中的非极限状态、渗透性和土层海绵化等。

第1章 绪论 1.1 传统土力学的研究对象和特点 1.1.1 以重塑土为研究对象 1.1.2 以饱和状态为研究重点 1.1.3 以极限状态为研究目的 1.2 原状土研究简史 1.2.1 应力应变的表示与测试 1.2.2 非破坏屈服 1.2.3 非极限土压力 1.2.4 非屈服变形 1.2.5 基坑中的非极限状态 1.2.6 饱和、非饱和渗流 1.3 本书主要内容 第2章 应力状态及其表示方法 2.1 一点应力状态 2.2 应力状态的分解 2.2.1 主应力与应力张量不变量 2.2.2 应力张量的分解 2.3 应力状态的正应力表示 2.4 主应力状态的正多面体表示 2.4.1 三维应力状态的主应力形式 2.4.2 正四面体正应力 2.4.3 正八面体应力 2.4.4 正多面体应力的统一表示 2.5 主应力空间 2.6 应力路径 2.6.1 主应力空间中的应力路径 2.6.2 在坐标系t-s’和t-s中的表示 2.6.3 在坐标系q'-p'和q-p中的表示 第3章 应变状态及其表示方法 3.1 一点应变状态 3.2 应变状态的分解 3.3 应变空间和应变路径 3.4 应变状态的线应变表示 3.5 应变状态的剪应变表示 3.5.1 一维应变状态的剪应变表示 3.5.2 二维应变状态的剪应变表示 3.5.3 三维应变状态的剪应变表示 3.5.4 基于四棱锥台的剪应变表示 3.5.5 基于旋转四面体的剪应变表示 3.6 应变状态的广义角应变表示 3.6.1 广义角应变 3.6.2 广义角应变与常规应变的关系 3.6.3 正四面体表示 3.6.4 等直角四面体表示 第4章 三维应变测试和三维应力测试 4.1 三维应变花 4.1.1 结构形式 4.1.2 工作原理 4.1.3 误差分析 4.1.4 应用 4.2 三维土压力盒 4.2.1 正交异面式三维土压力盒 4.2.2 菱形十二面体式三维土压力盒 4.2.3 正十二面体式三维土压力盒 4.2.4 误差分析 4.3 三维力学测试在工程中的应用 第5章 原状土的状态和力学特点 5.1 原状土的力学状态 5.1.1 结构性和各向异性 5.1.2 初始应力 5.1.3 等倾线和K0线，π平面和x平面 5.2 颗粒碎散材料的应力表示 5.2.1 增量应力 5.2.2 加卸载 5.3 原状土的变形特点 5.3.1 砂的等向压缩 5.3.2 软黏土的真三轴试验 5.4 π平面上原状土的空心扭剪试验 5.4.1 空心圆柱试样的应力状态 5.4.2 π平面上不同中主应力系数的加载 5.4.3 初始应力状态和加载方案 第6章 原状土的屈服模型 6.1 各向同性材料的屈服准则 6.1.1 Tresca屈服准则 6.1.2 Mises屈服准则 6.1.3 Mohr-Coulomb屈服准则 6.1.4 Lade屈服准则 6.2 火山灰沉积层的真三轴试验 6.3 系列修正Mohr-Coulomb屈服准则 6.3.1 平移模式 6.3.2 缩移模式 6.3.3 旋转模式 6.4 原状土的修正SMP屈服准则 6.4.1 空间滑动面 6.4.2 模型验证 6.5 原状土的剑桥模型 6.5.1 剑桥模型和修正剑桥模型 6.5.2 原状土的状态边界面 6.5.3 模型验证 6.6 原状土的Mises屈服准则 第7章 弹性地基梁理论及应用 7.1 一般算法 7.1.1 集中力作用下的无限长梁 7.1.2 集中力偶作用下的无限长梁 7.1.3 有限长梁的叠加法 7.2 分布荷载作用下的有限长梁 7.2.1 虚拟边界条件 7.2.2 无限长梁的计算 7.2.3 有限长梁的合成与叠加 7.3 复杂条件下有限长梁的能量法 7.3.1 基本模型和方程 7.3.2 矩阵列式和算法 7.3.3 与一般有限元方法的比较 7.3.4 计算分析与讨论 7.4 复杂条件下有限长梁的边界条件法 7.4.1 模型和算法 7.4.2 边界条件和数学表示 7.4.3 单元间的协调条件 7.4.4 计算分析与讨论 第8章 位移土压力 8.1 朗肯(Rankine)土压力理论 8.2 非饱和土压力系数 8.2.1 应力状态变量 8.2.2 自由场中基质吸力与压力的关系 8.2.3 模型和算法 8.2.4 主、被动土压力系数 8.2.5 计算分析与讨论 8.3 非饱和土的位移土压力 8.3.1 滑动摩擦角的逐步发挥 8.3.2 挡土结构的位移土压力 8.3.3 无黏性土的位移内摩擦角 8.3.4 饱和位移内摩擦角和位移黏聚力 8.3.5 计算方法 第9章 基坑工程中的原状土 9.1 竖向弹性板桩支撑开挖 9.1.1 模型和算法 9.1.2 计算分析与讨论 9.2 反压土对悬臂式支护结构嵌固深度的影响 9.2.1 作用机理 9.2.2 反压土的嵌固作用 9.2.3 反压土对坑底土体抗力的增强作用 9.2.4 嵌固深度的确定 9.2.5 算例计算与分析 9.3 非饱和反压土对支护结构的影响 9.3.1 作用机理 9.3.2 作用在支护结构上的水平抗力 9.3.3 支护结构