巖質(zhì)邊坡滾石機(jī)理與非連續(xù)變形分析
定 價(jià):120 元
叢書名:“第三極”科技文庫(kù)
- 作者:李俊杰,劉國(guó)陽(yáng)著
- 出版時(shí)間:2022/2/1
- ISBN:9787564386030
- 出 版 社:西南交通大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TU457
- 頁(yè)碼:239
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
近年來(lái)邊坡破壞研究的一個(gè)主要方向逐漸演化為非連續(xù)變形數(shù)值分析問(wèn)題,在散粒體單元、接觸單元逐步深入的基礎(chǔ)上,研究人員相繼提出了離散單元法、DDA法和數(shù)值流形法等,這些分析方法有力地推動(dòng)了邊坡穩(wěn)定分析研究工作。其中,研究巖質(zhì)邊坡破壞的DDA法自提出以來(lái),由于其在方程求解、接觸問(wèn)題和可視化等方面具有優(yōu)勢(shì),得到了一些研究者的深入開(kāi)發(fā)與模擬,用其模擬多質(zhì)點(diǎn)巖體的滾動(dòng)、碰撞、傾倒和滑移更加符合試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)現(xiàn)象。
作者及其團(tuán)隊(duì)成員,充分利用援藏的機(jī)會(huì),結(jié)合青藏高原,尤其是藏東南地區(qū)多滾石災(zāi)害特征開(kāi)展系列研究工作!稁r質(zhì)邊坡滾石機(jī)理與非連續(xù)變形分析》較系統(tǒng)地介紹了作者團(tuán)隊(duì)的新的研究成果,包括邊坡失穩(wěn)和崩塌滾石運(yùn)動(dòng)特征、能量轉(zhuǎn)化、沖擊破壞能力及致災(zāi)方量理論等,揭示邊坡失穩(wěn)和崩塌滾石運(yùn)動(dòng)機(jī)理及規(guī)律。全書分為四部分:第一部分介紹邊坡滾石研究現(xiàn)狀、3DDDA基本原理及接觸模型改進(jìn);第二部分基于3DDDA方法開(kāi)展巖質(zhì)邊坡破壞機(jī)理、滾石平臺(tái)防護(hù)作用及樹(shù)木阻擋效應(yīng)研究;第三部分開(kāi)展邊坡塊體系統(tǒng)失穩(wěn)室內(nèi)試驗(yàn)與滾石運(yùn)動(dòng)特征室外試驗(yàn);第四部分分析西藏自治區(qū)G318國(guó)道K4580典型工程滑坡和崩塌滾石的全過(guò)程及現(xiàn)象。
李俊杰,1963年11月生,吉林四平人,河海大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師。1991年12月大連理工大學(xué)博士畢業(yè)并留校任教;1997年8月晉升教授,2018年12月到河海大學(xué)工作;主要從事高壩靜動(dòng)力數(shù)值分析、邊坡穩(wěn)定與可靠度分析、工程結(jié)構(gòu)物健康診斷與監(jiān)測(cè)、計(jì)算智能及其工程應(yīng)用等方向研究工作;2016年8月一2019年7月作為中組部、教育部第八批援藏干部赴西藏大學(xué),在藏期間開(kāi)展山地災(zāi)害調(diào)查與防災(zāi)減災(zāi)研究工作。劉國(guó)陽(yáng),1989年12月生,遼寧葫蘆島人,工學(xué)博士,沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)副教授,碩士生導(dǎo)師;主要從事巖質(zhì)邊坡非連續(xù)變形分析方法與試驗(yàn)研究。近年來(lái),主持和參與國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等國(guó)家級(jí)項(xiàng)目5項(xiàng),省部級(jí)科研項(xiàng)目4項(xiàng):發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇,大會(huì)及分會(huì)場(chǎng)報(bào)告6次;獲軟件著作權(quán)2項(xiàng),授權(quán)專利6項(xiàng);獲省部級(jí)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
巖質(zhì)邊坡滾石問(wèn)題是土木工程、水利工程和交通工程中一個(gè)十分重要的問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外一直重視對(duì)它的研究。這不僅具有重要的學(xué)術(shù)意義,也因其在土木、水利與交通等工程建設(shè)中的危害較大,有重大的現(xiàn)實(shí)意義,特別是在我國(guó)西部廣大地區(qū),地質(zhì)災(zāi)害十分頻繁,在大型土木工程設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)管理中都會(huì)遇到邊坡滾石問(wèn)題,因此,巖質(zhì)邊坡滾石機(jī)理研究是解決工程實(shí)際問(wèn)題的前提。邊坡崩塌滾石是僅次于滑坡的地質(zhì)災(zāi)害。邊坡上危巖體受三維空間結(jié)構(gòu)面切割,在重力、風(fēng)化、地震、滲透壓力等外力作用下從母巖分離,形成滾石。同時(shí)邊坡的變形失穩(wěn)、運(yùn)動(dòng)、發(fā)展、破壞,又是一種典型的非連續(xù)塊體系統(tǒng)大位移和大變形動(dòng)力問(wèn)題,存在著復(fù)雜形狀塊體與復(fù)雜地形坡面間的接觸變換。因此,準(zhǔn)確描述滾石運(yùn)動(dòng)過(guò)程,掌握滾石運(yùn)動(dòng)規(guī)律和控制方法,是研究人員近年十分專注的工作。
近年來(lái)邊坡破壞研究的一個(gè)主要方向逐漸演化為非連續(xù)變形數(shù)值分析問(wèn)題,在散粒體單元、接觸單元逐步深入的基礎(chǔ)上,研究人員相繼提出了離散單元法、DDA法和數(shù)值流形法等,這些分析方法有力地推動(dòng)了邊坡穩(wěn)定分析研究工作。其中,研究巖質(zhì)邊坡破壞的DDA法自提出以來(lái),由于其在方程求解、接觸問(wèn)題和可視化等方面具有優(yōu)勢(shì),得到了一些研究者的深入開(kāi)發(fā)與模擬,用其模擬多質(zhì)點(diǎn)巖體的滾動(dòng)、碰撞、傾倒和滑移更加符合試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)現(xiàn)象。
作者及其團(tuán)隊(duì)成員,充分利用援藏的機(jī)會(huì),結(jié)合青藏高原,尤其是藏東南地區(qū)多滾石災(zāi)害特征開(kāi)展系列研究工作。本書較系統(tǒng)地介紹了作者團(tuán)隊(duì)的新的研究成果,包括邊坡失穩(wěn)和崩塌滾石運(yùn)動(dòng)特征、能量轉(zhuǎn)化、沖擊破壞能力及致災(zāi)方量理論等,揭示邊坡失穩(wěn)和崩塌滾石運(yùn)動(dòng)機(jī)理及規(guī)律。本書分為四部分:第一部分介紹邊坡滾石研究現(xiàn)狀、3DDDA基本原理及接觸模型改進(jìn);第二部分基于3DDDA方法開(kāi)展巖質(zhì)邊坡破壞機(jī)理、滾石平臺(tái)防護(hù)作用及樹(shù)木阻擋效應(yīng)研究;第三部分開(kāi)展邊坡塊體系統(tǒng)失穩(wěn)室內(nèi)試驗(yàn)與滾石運(yùn)動(dòng)特征室外試驗(yàn);第四部分分析西藏自治區(qū)G318國(guó)道K4580典型工程滑坡和崩塌滾石的全過(guò)程及現(xiàn)象。
本書是在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“高陡巖質(zhì)邊坡破壞接觸模型與三維DDA數(shù)值模擬研究”“大型節(jié)理巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)破壞機(jī)理三維DDA方法與試驗(yàn)研究”和西藏大學(xué)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目“高原重大基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、安全評(píng)價(jià)及環(huán)境工程控制”資助下完成的。作者的研究工作得到大連理工大學(xué)和西藏大學(xué)的大力支持。作者要特別感謝石根華教授、彭校初教授級(jí)高級(jí)工程師對(duì)作者的研究工作給予的十分具體的指導(dǎo)和把關(guān);感謝康飛副教授、葉唐進(jìn)副教授和薄霧講師,他們對(duì)研究工作的推進(jìn)給予有力支持;感謝研究生趙鵬輝、王壯壯、楊富豪、李光、靳遠(yuǎn)成等,他們身體力行地在高原缺氧環(huán)境下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)各環(huán)節(jié);最后感謝同批援藏的西南交通大學(xué)出版社黨支部覃維書記,他策劃和實(shí)施了此項(xiàng)“第三極科技文庫(kù)”項(xiàng)目,為援藏的科技工作者提供了發(fā)表成果的機(jī)會(huì)。
李俊杰,1963年11月生,吉林四平人,河海大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師。1991年12月大連理工大學(xué)博士畢業(yè)并留校任教;1997年8月晉升教授,2018年12月到河海大學(xué)工作;主要從事高壩靜動(dòng)力數(shù)值分析、邊坡穩(wěn)定與可靠度分析、工程結(jié)構(gòu)物健康診斷與監(jiān)測(cè)、計(jì)算智能及其工程應(yīng)用等方向研究工作;2016年8月-2019年7月作為教育部第八批援藏干部赴西藏大學(xué),在藏期間開(kāi)展山地災(zāi)害調(diào)查與防災(zāi)減災(zāi)研究工作。
劉國(guó)陽(yáng),1989年12月生,遼寧葫蘆島人,工學(xué)博士,沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)副教授,碩士生導(dǎo)師;主要從事巖質(zhì)邊坡非連續(xù)變形分析方法與試驗(yàn)研究。近年來(lái),主持和參與國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等國(guó)家項(xiàng)目5項(xiàng),省部級(jí)科研項(xiàng)目4項(xiàng):發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇,大會(huì)及分會(huì)場(chǎng)報(bào)告6次;獲軟件著作權(quán)2項(xiàng),授權(quán)專利6項(xiàng);獲省部級(jí)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
1 緒論
1.1 引言
1.2 滾石成因機(jī)制及失穩(wěn)啟動(dòng)模式
1.3 滾石運(yùn)動(dòng)特征及研究方法
1.4 滾石災(zāi)害評(píng)價(jià)及防護(hù)方法
1.5 非連續(xù)變形分析(DDA)方法研究
1.6 本書主要特色
2 三維非連續(xù)變形分析方法
2.1 塊體位移和變形
2.2 總體平衡方程
2.3 三維單純形積分
2.4 三維接觸處理
2.5 三維DDA數(shù)值實(shí)現(xiàn)
3 三維接觸模型
3.1 塊體大轉(zhuǎn)動(dòng)模型
3.2 塊體臨界滑動(dòng)模型
3.3 塊體碰撞接觸模型分析
3.4 塊體基本運(yùn)動(dòng)三維DDA驗(yàn)證分析
4 巖質(zhì)邊坡破壞機(jī)理
4.1 巖質(zhì)邊坡破壞模式
4.2 考慮慣性分量的失穩(wěn)模型
4.3 傾倒分析的進(jìn)一步工作
4.4 邊坡失穩(wěn)模型與力學(xué)機(jī)理
4.5 山坡巖體失穩(wěn)破壞分析
4.6 工程實(shí)例
5 邊坡滾石平臺(tái)防護(hù)作用
5.1 邊坡滾石重要研究指標(biāo)
5.2 滾石動(dòng)能與軌跡驗(yàn)證分析
5.3 滾石平臺(tái)防護(hù)作用算例分析
5.4 工程實(shí)例
6 邊坡滾石樹(shù)木阻擋效應(yīng)
6.1 考慮樹(shù)木阻擋效應(yīng)的滾石運(yùn)動(dòng)
6.2 樹(shù)木阻擋滾石模型輸出
6.3 樹(shù)木阻擋滾石算例分析
6.4 工程實(shí)例
7 邊坡塊體系統(tǒng)失穩(wěn)室內(nèi)試驗(yàn)
7.1 室內(nèi)試驗(yàn)材料
7.2 室內(nèi)試驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)
7.3 室內(nèi)試驗(yàn)工況及結(jié)果分析
8 邊坡滾石運(yùn)動(dòng)特征室外試驗(yàn)
8.1 室外試驗(yàn)場(chǎng)地與滾石選擇
8.2 雙目立體視覺(jué)滾石試驗(yàn)系統(tǒng)
8.3 校園邊坡試驗(yàn)工況及結(jié)果分析
8.4 現(xiàn)場(chǎng)邊坡試驗(yàn)工況及結(jié)果分析
9 西藏G318國(guó)道K4580典型邊坡滑坡及崩塌滾石分析
9.1 工程概況
9.2 邊坡三維DDA模型
9.3 大型滑坡分析
9.4 巨石崩塌分析
9.5 大型崩塌分析
主要參考文獻(xiàn)