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非饱和土力学

样章
作者：
Ning Lu W. J. Likos 著 韦昌富 侯龙 简文星 译
定价：
79.00元
ISBN：
978-7-04-034346-5
版面字数：
570.000千字
开本：
16开
全书页数：
403页
装帧形式：
平装
重点项目：
暂无
出版时间：
2012-06-11
读者对象：
学术著作
一级分类：
自然科学
二级分类：
地球科学
三级分类：
地理学

《非饱和土力学》使用逻辑思维、物理推理与数学推导的方法，采用热力学、力学与水文学中最基本的原理与方法探讨了非饱和土力学的基本原理，阐明了这些基本 原理在非饱和土中应力与流动现象中的应用，论述和评价了描述应力与流动现象的状态变量和材料变量的常用的测量与模拟技术。此书是土木工程、环境工程、土壤 学、地下水动力学、地球科学等领域中学生难得的教科书。

  • 前辅文
  • 绪论
    • 第1章 非饱和土状态
      • 1.1 非饱和土现象
        • 1.1.1 非饱和土力学的定义
        • 1.1.2 非饱和土力学的跨学科属性
        • 1.1.3 非饱和土现象的分类
      • 1.2 本书内容与撰写结构
        • 1.2.1 章节结构
        • 1.2.2 “岩土力学”与“环境岩土工程”课程内容选学建议
      • 1.3 大自然与工程中的非饱和土
        • 1.3.1 水循环中的非饱和土
        • 1.3.2 全球化的气候因素
        • 1.3.3 非饱和带与土的形成
        • 1.3.4 工程实践中的非饱和土
      • 1.4 含水量、孔隙压力与应力的垂直分布
        • 1.4.1 非饱和状态下的应力
        • 1.4.2 饱和土含水量与应力的垂直分布：概念性图示
        • 1.4.3 非饱和土含水量与应力的垂直分布：概念性图示
        • 1.4.4 应力分析方法
      • 1.5 状态变量、材料变量与本构定律
        • 1.5.1 现象预测
        • 1.5.2 状态变量——水头
        • 1.5.3 状态变量——有效应力
        • 1.5.4 状态变量——净法向应力
      • 1.6 土中水的吸力与势能
        • 1.6.1 土体总吸力
        • 1.6.2 孔隙水势能
        • 1.6.3 土体吸力单位
        • 1.6.4 吸力形式与土-水特征曲线
      • 本章习题
  • 第Ⅰ部分 基本原理
    • 第2章 材料变量
      • 2.1 气体和水的物理性质
        • 2.1.1 非饱和土的多相体系
        • 2.1.2 干燥空气的密度
        • 2.1.3 水的密度
        • 2.1.4 气体和水的黏滞性
        • 2.1.5 流动方式
      • 2.2 分压力与相对湿度
        • 2.2.1 非饱和土力学中的相对湿度
        • 2.2.2 气体组分与分压力
        • 2.2.3 自由水与气体的平衡
        • 2.2.4 孔隙水与气体的平衡
        • 2.2.5 相对湿度
        • 2.2.6 露点
      • 2.3 潮湿气体的密度
        • 2.3.1 水蒸气对空气密度的影响
        • 2.3.2 潮湿空气密度公式
      • 2.4 表面张力
        • 2.4.1 表面张力的来源
        • 2.4.2 穿过水-气交界面产生的压降
      • 2.5 水的空化
        • 2.5.1 空化与沸腾
        • 2.5.2 静态大气压力
        • 2.5.3 空化压力
      • 本章习题
    • 第3章 相界面平衡
      • 3.1 气体在水中的溶解度
        • 3.1.1 亨利定律
        • 3.1.2 温度相关性
        • 3.1.3 体积溶解系数
        • 3.1.4 亨利定律常数与体积溶解系数
        • 3.1.5 蒸汽作用的修正
        • 3.1.6 质量溶解系数
      • 3.2 气体-水-固体交界面
        • 3.2.1 两个水滴之间的平衡
        • 3.2.2 气体-水-固体交界面的平衡
        • 3.2.3 接触角
        • 3.2.4 非饱和土中的气体-水-固体交界面
      • 3.3 蒸汽压降低效应
        • 3.3.1 开尔文公式的意义
        • 3.3.2 开尔文公式的推导
        • 3.3.3 毛细冷凝
      • 3.4 土-水特征曲线
        • 3.4.1 土体吸力与土中水
        • 3.4.2 毛细管模型
        • 3.4.3 接触球模型
        • 3.4.4 小结
      • 本章习题
    • 第4章 毛细现象
      • 4.1 杨-拉普拉斯方程
        • 4.1.1 三维弯液面
        • 4.1.2 毛细管的静水平衡
      • 4.2 毛细上升高度
        • 4.2.1 管内毛细上升现象
        • 4.2.2 毛细水带模型
        • 4.2.3 理想土的毛细上升现象
        • 4.2.4 实际土的毛细上升现象
      • 4.3 毛细上升速率
        • 4.3.1 从饱和渗透系数推导的表达式
        • 4.3.2 从非饱和渗透系数推导的表达式
        • 4.3.3 试验验证
      • 4.4 毛细孔径分布
        • 4.4.1 理论基础
        • 4.4.2 孔隙几何形状
        • 4.4.3 孔径分布计算步骤
      • 4.5 吸应力
        • 4.5.1 两球状颗粒之间的作用力
        • 4.5.2 透镜形水里的压力
        • 4.5.3 毛细作用产生的有效应力
        • 4.5.4 有效应力参数与含水量的关系
      • 本章习题
  • 第Ⅱ部分 应力现象
    • 第5章 应力状态
      • 5.1 非饱和土中的有效应力
        • 5.1.1 宏观力学概念
        • 5.1.2 微观力学概念
        • 5.1.3 非零接触角的两球状颗粒之间的应力
        • 5.1.4 孔隙压力状态
      • 5.2 滞后作用
        • 5.2.1 滞后作用机理
        • 5.2.2 “墨水瓶”滞后作用
        • 5.2.3 接触角滞后作用
        • 5.2.4 土-水特征曲线中的滞后作用
        • 5.2.5 有效应力参数的滞后作用
        • 5.2.6 吸应力特征曲线的滞后作用
      • 5.3 应力张量表示形式
        • 5.3.1 净法向应力、基质吸力与吸应力张量
        • 5.3.2 非饱和土中的应力张量：概念性图示
      • 5.4 轴平移法的应力控制
        • 5.4.1 轴平移法的基本原理
        • 5.4.2 气体-水-高进气值材料系统的平衡
        • 5.4.3 气体-水-高进气值材料-土体系统的平衡
        • 5.4.4 高进气值材料的特征曲线
        • 5.4.5 应力变量控制试验
      • 5.5 应力图解
        • 5.5.1 净法向应力与基质吸力的表示方式
        • 5.5.2 有效应力的表示方式
      • 本章习题
    • 第6章 抗剪强度
      • 6.1 扩展的莫尔-库仑准则
        • 6.1.1 饱和土的莫尔-库仑准则
        • 6.1.2 非饱和土抗剪强度的试验观察
        • 6.1.3 扩展的莫尔-库仑准则
        • 6.1.4 用主应力表示的扩展莫尔-库仑准则
      • 6.2 扩展莫尔-库仑准则的抗剪强度参数
        • 6.2.1 三轴试验结果分析
        • 6.2.2 直剪试验结果分析
      • 6.3 有效应力与莫尔-库仑准则
        • 6.3.1 扩展莫尔-库仑准则包线的非线性特征
        • 6.3.2 有效应力方法
        • 6.3.3 破坏状态下X参数的测定
        • 6.3.4 ϕb与Xt的协调
        • 6.3.5 有效应力作为一个应力状态变量的有效性
      • 6.4 莫尔-库仑准则中的抗剪强度参数
        • 6.4.1 直剪试验结果分析
        • 6.4.2 三轴试验结果分析
      • 6.5 破坏包线的统一表达式
        • 6.5.1 非饱和土中具特征作用的毛细黏聚力
        • 6.5.2 毛细黏聚力值的确定
        • 6.5.3 小结
      • 本章习题
    • 第7章 吸力与土压力垂直分布
      • 7.1 稳流状态下吸力与含水量的垂直分布
        • 7.1.1 非饱和土中的吸力状态
        • 7.1.2 基质吸力垂直分布的解析解
        • 7.1.3 典型土类的水文参数
        • 7.1.4 典型土类内基质吸力的垂直分布
        • 7.1.5 典型土类内含水量的垂直分布
      • 7.2 稳定流下有效应力参数与应力垂直分布
        • 7.2.1 有效应力参数的垂直分布
        • 7.2.2 吸应力垂直分布及参数范畴
        • 7.2.3 典型土类吸应力的垂直分布
        • 7.2.4 小结
      • 7.3 静止土压力
        • 7.3.1 广义胡克定律
        • 7.3.2 静止土压力系数的垂直分布
        • 7.3.3 张裂缝深度
      • 7.4 主动土压力
        • 7.4.1 非饱和土莫尔-库仑破坏准则
        • 7.4.2 朗肯主动破坏状态
        • 7.4.3 吸应力为常量时的主动土压力垂直分布
        • 7.4.4 吸应力为变量时的主动土压力垂直分布
        • 7.4.5 具有张裂缝的主动土压力垂直分布
      • 7.5 被动土压力
        • 7.5.1 朗肯被动破坏状态
        • 7.5.2 吸应力为常量时的被动土压力垂直分布
        • 7.5.3 吸应力为变量时的被动土压力垂直分布
        • 7.5.4 小结
      • 本章习题
  • 第Ⅲ部分 流动现象
    • 第8章 稳定流
      • 8.1 水流与气流的驱动机制
        • 8.1.1 水流势能
        • 8.1.2 气流机理
        • 8.1.3 孔隙水流与孔隙气流状态
        • 8.1.4 稳定水流定律
      • 8.2 渗透率与渗透系数
        • 8.2.1 渗透率与传导率
        • 8.2.2 大小、变化范围与尺度效应
      • 8.3 渗透系数函数
        • 8.3.1 渗透系数函数的概念模型
        • 8.3.2 渗透系数函数的滞后作用
        • 8.3.3 相对传导率
        • 8.3.4 土体类型的影响
      • 8.4 毛细隔离带
        • 8.4.1 自然与人工的毛细隔离带
        • 8.4.2 水平毛细隔离带
        • 8.4.3 倾斜毛细隔离带
      • 8.5 稳定入渗与蒸发
        • 8.5.1 水平入渗
        • 8.5.2 垂直入渗与蒸发
      • 8.6 稳定蒸汽流动
        • 8.6.1 蒸汽流动的菲克定律
        • 8.6.2 温度与蒸汽压的变化
        • 8.6.3 蒸汽密度梯度
      • 8.7 稳定气体在水中的扩散
        • 8.7.1 理论基础
        • 8.7.2 轴平移系统中的气体扩散
      • 本章习题
    • 第9章 瞬态流
      • 9.1 孔隙液体流动原理
        • 9.1.1 质量守恒原理
        • 9.1.2 瞬态饱和流
        • 9.1.3 瞬态非饱和流
      • 9.2 入渗率
        • 9.2.1 瞬态水平入渗
        • 9.2.2 瞬态垂直入渗
        • 9.2.3 垂直入渗的瞬态含水量分布
      • 9.3 瞬态吸力与含水量的垂直分布
        • 9.3.1 瞬态吸力与含水量的重要性
        • 9.3.2 瞬态非饱和流的解析解
        • 9.3.3 瞬态非饱和流的数值模型
      • 9.4 孔隙气体流动原理
        • 9.4.1 可压缩气体质量守恒原理
        • 9.4.2 孔隙气流的控制方程
        • 9.4.3 气流方程的线性化
        • 9.4.4 大气压力的正弦波动
      • 9.5 大气压泵作用分析
        • 9.5.1 大气压泵作用
        • 9.5.2 理论框架
        • 9.5.3 时间序列分析
        • 9.5.4 气体渗透率的确定
      • 本章习题
  • 第Ⅳ部分 材料变量测量与模拟
    • 第10章 吸力测量
      • 10.1 测量技术概览
      • 10.2 张力计
        • 10.2.1 高进气值材料性质
        • 10.2.2 张力计测量原理
      • 10.3 轴平移技术
        • 10.3.1 平衡测量试验与孔隙水抽取试验
        • 10.3.2 压力板装置
        • 10.3.3 Tempe压力室
      • 10.4 电/热传导传感器
      • 10.5 湿度测量技术
        • 10.5.1 总吸力与相对湿度
        • 10.5.2 热电偶干湿计
        • 10.5.3 冷镜湿度计
        • 10.5.4 聚合物电阻/电容传感器
      • 10.6 湿度控制技术
        • 10.6.1 等压湿度控制法
        • 10.6.2 双压湿度控制法
      • 10.7 滤纸技术
        • 10.7.1 滤纸测量原理
        • 10.7.2 校准与测试步骤
        • 10.7.3 滤纸法的准确性、精度与性能
      • 本章习题
    • 第11章 渗透系数的测量
      • 11.1 测量技术概览
      • 11.2 稳定状态测量技术
        • 11.2.1 常水头法
        • 11.2.2 常流量方法
        • 11.2.3 离心法
      • 11.3 瞬态流动的测量技术
        • 11.3.1 水力扩散系数
        • 11.3.2 水平入渗方法
        • 11.3.3 溢出法
        • 11.3.4 瞬时剖面法
      • 本章习题
    • 第12章 吸力与渗透系数模型
      • 12.1 土-水特征曲线模型
        • 12.1.1 土-水特征曲线模型参数
        • 12.1.2 BrooksCorey（BC）模型
        • 12.1.3 van Genuchten（VG）模型
        • 12.1.4 FredlundXing（FX）模型
      • 12.2 渗透系数模型
        • 12.2.1 经验与宏观模型
        • 12.2.2 统计模型
      • 本章习题
  • 参考资料
  • 索引

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