《岩土介質與結構動力相互作用理論及其套用》以結構工程和防護工程為主要套用背景，介紹岩土介質與結構動力相互作用的理論及其工程套用。全書分為上、下篇，共九章。上篇為理論基礎，討論土與結構動力相互作用的基本理論及其分析方法；下篇為土與結構動力相互作用問題的解析分析與套用，介紹由解析法給出的岩土與結構動力相互作用的各類工程實例的新解以及動力突變性和有限元法的頻散性及穩定性的問題。《岩土介質與結構動力相互作用理論及其套用》可供從事土木工程、防護工程和工程抗震等科學技術領域的教學、科研及設計人員參考。
基本介紹
- 書名：岩土介質與結構動力相互作用理論及其套用
- 出版社：科學出版社
- 頁數：317頁
- 開本：16
- 定價：45.00
- 作者：房營光
- 出版日期：2005年4月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787030150851
- 品牌：北京科瀚偉業
內容簡介,圖書目錄,文摘,序言,
內容簡介
《岩土介質與結構動力相互作用理論及其套用》由科學出版社出版。
圖書目錄
序
上篇 土與結構動力相互作用的理論基礎
第一章 緒論
1.1 土與結構動力相互作用的研究對象和內容
1.2 相互作用對土與結構系統動力特性的影響
1.3 無限域和人工邊界問題
1.4 土與結構動力相互作用的分析方法
1.5 土與結構動力相互作用研究的發展
1.6 本書的主要內容
參考文獻
第二章 土與結構動力相互作用的基本理論
2.1 岩土介質的動力性質及其力學模型
2.2 岩土介質和結構的動力學方程
2.3 動力學方程的位移勢函式分解
2.4 輻射條件和正規性條件
參考文獻
第三章 土與結構相互作用系統的動力學分析方法
3.1 動力學分析的解析方法
3.2 動力學分析的半解析方法
3.3 動力學分析的有限元方法
3.4 非線性動力問題的增量分析法
3.5 岩土介質一結構的耦合分析
參考文獻
第四章 自由場的波動
4.1 波動微分方程
4.2 自由場波動問題的解答及其物理意義
4.3 運動荷載下的自由場的反應
4.4 孔室對波的散射及動應力集中問題
4.5 不規則地面對波的散射
4.6 動力源作用下正交各向異性層狀半平面的回響
參考文獻
下篇 土與結構動力相互作用問題的解析分析
第五章 移動荷載下土體與結構的相互作用分析
5.1 爆炸行波下土體一地下室一管道體系的動力分析
5.2 橫觀各向同性地基上無限板的動力反應頻域求解
5.3 地下軌道交通系統的動力分析與抗振問題
參考文獻
第六章 土體與基礎的動力相互作用分析
6.1 剛性基礎對SH地震衝擊波的動力反應
6.2 樁基一平台一地基一水流系統的動力反應分析
6.3 海洋平台一群樁(柱)一地基系統的動力反應分析
參考文獻
第七章 地下結構與圍岩介質動力相互作用分析
7.1 系統基本方程
7.2 輸入波在柱面上和球面上的展開
7.3 圓柱結構與圍岩介質相互作用的平面問題解答
7.4 相鄰多個結構與圍岩相互作用分析的複變函數方法
7.5 映射函式的套用
7.6 結構與圍岩介質相互作用的空間問題解答
參考文獻
第八章 地基與結構系統地震回響的分叉與突變性
8.1 地基一結構系統地震回響的分叉與突變性
8.2 地基與結構系統地震回響的共振突變性分析
8.3 地基一滑動隔震結構地震回響的突變性分析
8.4 地基上多自由度非線性結構地震回響的共振突變性分析
參考文獻
第九章 土與結構動力相互作用的有限元解析及穩定性問題
9.1 有限元模擬的人工邊界條件
9.2 離散格線中波動的頻散性及穩定性問題
9.3 頻散性和穩定性的改進
參考文獻
附錄
上篇 土與結構動力相互作用的理論基礎
第一章 緒論
1.1 土與結構動力相互作用的研究對象和內容
1.2 相互作用對土與結構系統動力特性的影響
1.3 無限域和人工邊界問題
1.4 土與結構動力相互作用的分析方法
1.5 土與結構動力相互作用研究的發展
1.6 本書的主要內容
參考文獻
第二章 土與結構動力相互作用的基本理論
2.1 岩土介質的動力性質及其力學模型
2.2 岩土介質和結構的動力學方程
2.3 動力學方程的位移勢函式分解
2.4 輻射條件和正規性條件
參考文獻
第三章 土與結構相互作用系統的動力學分析方法
3.1 動力學分析的解析方法
3.2 動力學分析的半解析方法
3.3 動力學分析的有限元方法
3.4 非線性動力問題的增量分析法
3.5 岩土介質一結構的耦合分析
參考文獻
第四章 自由場的波動
4.1 波動微分方程
4.2 自由場波動問題的解答及其物理意義
4.3 運動荷載下的自由場的反應
4.4 孔室對波的散射及動應力集中問題
4.5 不規則地面對波的散射
4.6 動力源作用下正交各向異性層狀半平面的回響
參考文獻
下篇 土與結構動力相互作用問題的解析分析
第五章 移動荷載下土體與結構的相互作用分析
5.1 爆炸行波下土體一地下室一管道體系的動力分析
5.2 橫觀各向同性地基上無限板的動力反應頻域求解
5.3 地下軌道交通系統的動力分析與抗振問題
參考文獻
第六章 土體與基礎的動力相互作用分析
6.1 剛性基礎對SH地震衝擊波的動力反應
6.2 樁基一平台一地基一水流系統的動力反應分析
6.3 海洋平台一群樁(柱)一地基系統的動力反應分析
參考文獻
第七章 地下結構與圍岩介質動力相互作用分析
7.1 系統基本方程
7.2 輸入波在柱面上和球面上的展開
7.3 圓柱結構與圍岩介質相互作用的平面問題解答
7.4 相鄰多個結構與圍岩相互作用分析的複變函數方法
7.5 映射函式的套用
7.6 結構與圍岩介質相互作用的空間問題解答
參考文獻
第八章 地基與結構系統地震回響的分叉與突變性
8.1 地基一結構系統地震回響的分叉與突變性
8.2 地基與結構系統地震回響的共振突變性分析
8.3 地基一滑動隔震結構地震回響的突變性分析
8.4 地基上多自由度非線性結構地震回響的共振突變性分析
參考文獻
第九章 土與結構動力相互作用的有限元解析及穩定性問題
9.1 有限元模擬的人工邊界條件
9.2 離散格線中波動的頻散性及穩定性問題
9.3 頻散性和穩定性的改進
參考文獻
附錄
文摘
插圖：
半解析方法又稱為半解析數值方法，是一種解析分析與數值計算相結合的分析計算方法，是指分析過程中部分採用解析解或解析函式的數值方法。半解析方法與嚴格的解析方法相比，具有更廣泛的適應性，可解決解析方法無法解決的大量複雜的實際工程問題。與各種純數值方法（有限差分法、有限元法等）相比，半解析方法具有高精度、良好的收斂性和計算量小等顯著的優點。特別是半解析方法的計算量與純數值方法相比非常小，有時採用少量的單元就能求得高精度的分析結果。在諸如三維、組合、複合、多相、非線性和高精度物理模擬等問題的分析中，尤其能顯示出半解析方法的優越性。
半解析方法的類型很多，包括有限條法、有限層法、無限元法、分區耦合法、加權殘值法、樣條函式法等。由於本書所涉及的地基土是具有水平層狀分布地質構造的半無限域，因此，我們主要介紹對土與結構動力相互作用問題的分析有較好適應性的有限層法和無限元法。
半解析方法又稱為半解析數值方法，是一種解析分析與數值計算相結合的分析計算方法，是指分析過程中部分採用解析解或解析函式的數值方法。半解析方法與嚴格的解析方法相比，具有更廣泛的適應性，可解決解析方法無法解決的大量複雜的實際工程問題。與各種純數值方法（有限差分法、有限元法等）相比，半解析方法具有高精度、良好的收斂性和計算量小等顯著的優點。特別是半解析方法的計算量與純數值方法相比非常小，有時採用少量的單元就能求得高精度的分析結果。在諸如三維、組合、複合、多相、非線性和高精度物理模擬等問題的分析中，尤其能顯示出半解析方法的優越性。
半解析方法的類型很多，包括有限條法、有限層法、無限元法、分區耦合法、加權殘值法、樣條函式法等。由於本書所涉及的地基土是具有水平層狀分布地質構造的半無限域，因此，我們主要介紹對土與結構動力相互作用問題的分析有較好適應性的有限層法和無限元法。
序言
岩土介質與結構動力相互作用問題的研究以岩土動力學、結構動力學、固體力學、計算數學和電子計算技術等多個學科為基礎，探討岩土介質與結構動力耦合系統的數學模型、力學機理、耦合效應、界面特性和計算分析方法等眾多學術與技術問題，為結構工程、岩土工程、地下工程、防護和抗震工程等土木、水利工程領域的動力分析和動力可靠性設計提供理論基礎與分析方法，是一項涉及多個子學科領域並極富學術內涵且又具工程套用前景的科學研究。本書以結構工程和防護工程為主要套用背景，深入系統地介紹了岩土介質與結構動力相互作用的理論及工程套用。全書分為上、下兩篇。上篇為理論基礎，討論土與結構動力相互作用的基本理論及其分析方法；下篇為土與結構動力相互作用問題的解析分析與套用，介紹由解析法給出的岩土與結構動力相互作用的各類工程實例的新解。
本書主要是根據作者多年來在岩土介質與結構動力相互作用方面的研究成果撰寫而成的一本學術專著。書中的內容既包含嚴密的理論體系，又有豐富的工程分析實例，涉及本門學科領域許多難點和難題的研究以及處理這些問題的數學、力學技巧和方法。書中較全面地介紹了岩土介質與結構相互作用的動力模型以及動力耦合的力學機制和分析方法，對諸多動力相互作用分析的解析法、數值法和半解析法做了相當深度的論述，並討論了動力有限元法的頻散性、數值穩定和收斂性問題，還提出了改進方法；對於一些複雜的數學概念，在保持嚴謹性的同時更力求闡明其物理內涵，這是十分難能可貴的。另一方面，作者把理論與工程套用緊密結合，解析地給出了動力相互作用問題各類工程實例的一系列新解，展現出靈活多變、多姿多彩的數學技巧；即使採用的是嚴謹的解析方法，在解決問題方面仍不失其一定的廣泛性。本書涉及平面和空間動力問題以及動力突變性問題，研究的結構包括淺基礎、樁基礎、地下結構、上部結構，涵蓋了圓形、方形、橢圓形、直牆拱等斷面結構以及相鄰多個任意斷面結構；在相互作用的介質屬性方面，包括了線性和非線性岩土介質、可壓縮水介質；系統輸入荷載包括了穩態波和衝擊波、運動荷載、地震荷載、局部動力荷載等等。此外，書中還包含了不少較深入的理論成果，例如飽和土介質固一流耦合動力方程的勢函式分析、動力耗散系統的簡諧波疊加法、相鄰多體相互作用分析的Graf廣義公式、動力有限元法頻散性及數值穩定性的改進方法等。同時，書中還給出了非常豐富的工程實例計算數據，這對理論的工程套用將發揮有益的作用。
本書主要是根據作者多年來在岩土介質與結構動力相互作用方面的研究成果撰寫而成的一本學術專著。書中的內容既包含嚴密的理論體系，又有豐富的工程分析實例，涉及本門學科領域許多難點和難題的研究以及處理這些問題的數學、力學技巧和方法。書中較全面地介紹了岩土介質與結構相互作用的動力模型以及動力耦合的力學機制和分析方法，對諸多動力相互作用分析的解析法、數值法和半解析法做了相當深度的論述，並討論了動力有限元法的頻散性、數值穩定和收斂性問題，還提出了改進方法；對於一些複雜的數學概念，在保持嚴謹性的同時更力求闡明其物理內涵，這是十分難能可貴的。另一方面，作者把理論與工程套用緊密結合，解析地給出了動力相互作用問題各類工程實例的一系列新解，展現出靈活多變、多姿多彩的數學技巧；即使採用的是嚴謹的解析方法，在解決問題方面仍不失其一定的廣泛性。本書涉及平面和空間動力問題以及動力突變性問題，研究的結構包括淺基礎、樁基礎、地下結構、上部結構，涵蓋了圓形、方形、橢圓形、直牆拱等斷面結構以及相鄰多個任意斷面結構；在相互作用的介質屬性方面，包括了線性和非線性岩土介質、可壓縮水介質；系統輸入荷載包括了穩態波和衝擊波、運動荷載、地震荷載、局部動力荷載等等。此外，書中還包含了不少較深入的理論成果，例如飽和土介質固一流耦合動力方程的勢函式分析、動力耗散系統的簡諧波疊加法、相鄰多體相互作用分析的Graf廣義公式、動力有限元法頻散性及數值穩定性的改進方法等。同時，書中還給出了非常豐富的工程實例計算數據，這對理論的工程套用將發揮有益的作用。
