崩塌滚石灾害形成演化机理与减灾关键技术

崩塌滚石灾害形成演化机理与减灾关键技术
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作者:
出版社: 科学出版社
2015-05
版次: 1
ISBN: 9787030442338
定价: 128.00
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 216页
字数: 320千字
正文语种: 简体中文
分类: 自然科学
  •   “5.12”汶川地震,9.07”彝良地震及“4.20”雅安地震诱发大规模的崩塌滚石灾害为《崩塌滚石灾害形成演化机理与减灾关键技术》的撰写提供了丰富的背景资料,灾后重建过程中大量的崩塌滚石灾害防治又为《崩塌滚石灾害形成演化机理与减灾关键技术》研究成果的推广应用提供了现实的社会需求。《崩塌滚石灾害形成演化机理与减灾关键技术》共计三篇,分为21章,其中第一篇详细阐述崩塌滚石灾害形成演化机理,共计9章;第二篇重点介绍崩塌滚石灾害防治关键技术,共计8章;第三篇为崩塌滚石灾害工程防治实例分析,共计4章。《崩塌滚石灾害形成演化机理与减灾关键技术》系统阐述崩塌滚石灾害形成演化机理,崩塌滚石与结构物动力相互作用机理及崩塌滚石防治关键技术。《崩塌滚石灾害形成演化机理与减灾关键技术》的研究成果已广泛应用于地震灾后重建中的崩塌滚石灾害防治,取得了良好的经济效益及社会影响。 前言
    第一篇崩塌滚石灾害形成演化机理研究
    第1章危岩调查与崩塌滚石灾害防治技术概述
    1.1高陡斜坡危岩调查
    1.2崩塌滚石灾害形成条件分析
    1.3崩塌滚石灾害防治技术概述
    1.3.1主动防护
    1.3.2被动防护
    1.4滚石防护工程措施作用原理及适用范围
    第2章岩体裂隙开挖卸荷扩展与失稳机理
    2.1基本假设及模型
    2.2临界裂纹扩展分析
    2.2.1压剪状态下裂隙扩展分析
    2.2.2主应力不变,减小围压引发岩体裂隙扩展分析
    2.2.3主应力围压同时减小引发裂隙扩展机理
    2.2.41.3保持不变,主应力方向发生旋转引发裂隙扩展分析
    2.3算例
    2.4本章小结
    第3章强震荷载诱发岩体崩塌的力学机理
    3.1震波特征与岩体裂缝的扩展形态
    3.1.1地震波特征及作用模式
    3.1.2震波作用下后缘裂缝的拉剪破坏
    3.1.3危岩裂缝扩展的临界加速度
    3.1.4裂缝岩体的扩展量计算
    3.1.5岩体裂缝扩展的累积及其失稳破坏
    3.2算例
    3.3本章小结
    第4章震后暴雨型岩质滑坡启动机理
    4.1降雨作用下裂缝的扩展贯通机理
    4.2基于上限定理的暴雨型岩质滑坡稳定性分析
    4.2.1极限分析上限定理
    4.2.2岩质滑坡体启动过程中的内外力功率分析
    4.2.3基于上限定理的岩质坡体稳定性分析
    4.3算例
    4.4本章小结
    第5章滚石冲击荷载作用下土体屈服特性研究
    5.1研究现状
    5.2Hertz接触力学
    5.3滚石冲击荷载下土体初始屈服压力
    5.4滚石对地面的冲击
    5.5算例
    5.6本章小结
    第6章滚石坡面法向冲击动力响应特性研究
    6.1基于接触理论的滚石坡面法向冲击特性研究
    6.1.1基于完全弹性接触理论的冲击响应分析
    6.1.2基于弹塑性接触理论的冲击响应分析
    6.2滚石对坡面法向冲击的数值计算
    6.3计算结果与敏感度的对比分析
    6.3.1冲击速度对滚石冲击特性的影响
    6.3.2滚石半径对冲击特性的影响
    6.4本章小结
    第7章滚石冲击碰撞恢复系数研究
    7.1问题的提出
    7.2滚石法向碰撞恢复系数
    7.3滚石切向碰撞恢复系数
    7.4算例
    7.5本章小结
    第8章滚石坡面运动预测
    8.1滚石的坡面运动
    8.1.1滚石与坡面初次冲击回弹
    8.1.2滚石与坡面任意次冲击回弹分析
    8.2滚石碰撞恢复系数
    8.2.1滚石法向碰撞恢复系数
    8.2.2滚石切向碰撞恢复系数
    8.3算例
    8.4本章小结
    第9章地震诱发滑坡的危险性区划研究
    9.1Newmark滑坡永久位移计算模型
    9.1.1地震诱发滑坡危险性区划
    9.1.2地震诱发滑坡危险性区划结果分析
    9.2本章小结

    第二篇崩塌滚石灾害防治关键技术研究
    第10章滚石对防护结构的冲击压力计算
    10.1问题的提出
    10.2滚石法向冲击接触理论
    10.2.1基本假设
    10.2.2球形压模压入半空间问题
    10.2.3考虑垫层材料弹塑性效应的接触力学修正
    10.3滚石荷载下垫层材料的冲击特性研究
    10.3.1完全弹性条件下的冲击特性
    10.3.2弹塑性条件下的冲击特性
    10.4作用在滚石防护结构上的冲击压力
    10.5算例
    10.6本章小结
    第11章考虑弹塑性变形的泥石流大块石冲击力计算
    11.1引言
    11.2Hertz接触力学
    11.3Hertz接触应力的弹塑性修正
    11.4大块石对构筑物的非弹性冲击
    11.5大块石对构筑物的冲击压力计算
    11.6算例
    11.7本章小结
    第12章轻钢结构棚洞动力仿真及其优化设计研究
    12.1计算条件及要求
    12.1.1棚洞钢结构基本尺寸
    12.1.2棚洞所受荷载
    12.1.3材料参数
    12.2计算模型
    12.2.1几何模型
    12.2.2有限元模型
    12.2.3边界条件
    12.2.4载荷情况
    12.3计算结果分析
    12.3.1静力学分析
    12.3.2滚石冲击作用下棚洞钢结构的动力学响应
    12.4本章小结
    第13章新型耗能减震滚石棚洞作用机制研究
    13.1金属耗能减震器(SDR)的动塑性特性
    13.1.1平均压跨荷载
    13.1.2金属耗能减震器的简化本构模型
    13.2滚石冲击特性与棚洞板弯曲变形
    13.2.1基本假设
    13.2.2滚石对棚洞板的弹性冲击
    13.2.3棚洞板弯曲弹性变形
    13.3耗能减震滚石棚洞结构动力响应
    13.3.1耗能减震器未发生褶皱屈服时的冲击耗能特性
    13.3.2耗能减震器进入褶皱屈服后的冲击耗能特性
    13.4算例
    13.5本章小结
    第14章滚石冲击荷载下棚洞结构动力响应
    14.1滚石对棚洞结构冲击的数值模拟
    14.1.1问题描述
    14.1.2模型材料参数及本构模型
    14.1.3数值计算模型
    14.2棚洞动力响应数值计算成果
    14.2.1冲击压力与时间的关系
    14.2.2冲击位移与时间的关系
    14.2.3滚石冲击弹坑形状
    14.2.4滚石冲击接触压力分布
    14.2.5滚石冲击角度对冲击特性的影响
    14.3本章小结
    第15章滚石冲击钢筋混凝土棚洞板动力响应理论研究
    15.1冲击荷载下钢筋混凝土板动力控制方程
    15.2基于静力压痕试验的滚石-钢筋混凝土板接触特性研究
    15.2.1问题描述
    15.2.2静力压痕数值试验
    15.2.3滚石冲击荷载下钢筋混凝土棚洞板的动力响应
    15.3本章小结
    第16章滚石防护棚洞EPS垫层结构缓冲作用研究
    16.1滚石冲击EPS垫层模型
    16.2静力压痕试验及结果分析
    16.3基于本章方法的滚石冲击棚洞动力响应
    16.3.1冲击力与时间的关系
    16.3.2冲击位移与时间的关系
    16.3.3本章方法与动力有限元解的比较
    16.4本章小结
    第17章混凝土路面在滚石冲击下的动力响应研究
    17.1滚石对棚洞结构冲击的数值模拟
    17.1.1问题描述
    17.1.2模型材料参数及本构模型
    17.1.3数值计算模型
    17.2棚洞动力响应数值计算成果
    17.2.1冲击压力与时间关系
    17.2.2冲击深度与时间关系
    17.2.3混凝土路面弹坑及应力云图
    17.2.4压应力分布
    17.2.5冲击速度及回弹
    17.2.6冲击速度与冲击压力及冲击深度的关系
    17.3本章小结

    第三篇崩塌滚石灾害工程防治实例分析
    第18章攀枝花宝鼎特大桥滚石棚洞工程实例
    18.1棚洞结构冲击过程的数值模拟
    18.1.1问题描述
    18.1.2棚洞动力响应数值计算结果
    18.2本章小结
    第19章桃关隧道柔性钢结构棚洞
    19.1工程背景
    19.2有限元模型及材料参数
    19.3滚石冲击下柔性钢结构棚洞动力响应结果
    19.3.1不同冲击位置下棚洞钢结构动力响应分析
    19.3.2不同截面尺寸棚洞钢结构的动力响应分析
    19.4本章小结
    第20章芦山震后S210线应急轻钢棚洞动力响应
    20.1工程背景
    20.2新型轻钢结构棚洞构造
    20.3滚石冲击荷载下轻钢结构棚洞动力响应与优化计算
    20.3.1轻钢结构棚洞动力有限元模型构建
    20.3.2材料参数及计算工况
    20.3.3滚石冲击荷载下轻钢结构棚洞动力响应
    20.4本章小结
    第21章都-汶公路彻底关大桥桥墩抗滚石冲击防护研究
    21.1问题提出
    21.1.1灾情描述
    21.1.2崩塌体地层岩性及其稳定性评价
    21.2大桥桥墩抗滚石冲击防护垫层设计
    21.3桥墩防护垫层结构动力限元模型
    21.4计算结果与讨论
    21.5本章小结
    参考文献
  • 内容简介:
      “5.12”汶川地震,9.07”彝良地震及“4.20”雅安地震诱发大规模的崩塌滚石灾害为《崩塌滚石灾害形成演化机理与减灾关键技术》的撰写提供了丰富的背景资料,灾后重建过程中大量的崩塌滚石灾害防治又为《崩塌滚石灾害形成演化机理与减灾关键技术》研究成果的推广应用提供了现实的社会需求。《崩塌滚石灾害形成演化机理与减灾关键技术》共计三篇,分为21章,其中第一篇详细阐述崩塌滚石灾害形成演化机理,共计9章;第二篇重点介绍崩塌滚石灾害防治关键技术,共计8章;第三篇为崩塌滚石灾害工程防治实例分析,共计4章。《崩塌滚石灾害形成演化机理与减灾关键技术》系统阐述崩塌滚石灾害形成演化机理,崩塌滚石与结构物动力相互作用机理及崩塌滚石防治关键技术。《崩塌滚石灾害形成演化机理与减灾关键技术》的研究成果已广泛应用于地震灾后重建中的崩塌滚石灾害防治,取得了良好的经济效益及社会影响。
  • 目录:
    前言
    第一篇崩塌滚石灾害形成演化机理研究
    第1章危岩调查与崩塌滚石灾害防治技术概述
    1.1高陡斜坡危岩调查
    1.2崩塌滚石灾害形成条件分析
    1.3崩塌滚石灾害防治技术概述
    1.3.1主动防护
    1.3.2被动防护
    1.4滚石防护工程措施作用原理及适用范围
    第2章岩体裂隙开挖卸荷扩展与失稳机理
    2.1基本假设及模型
    2.2临界裂纹扩展分析
    2.2.1压剪状态下裂隙扩展分析
    2.2.2主应力不变,减小围压引发岩体裂隙扩展分析
    2.2.3主应力围压同时减小引发裂隙扩展机理
    2.2.41.3保持不变,主应力方向发生旋转引发裂隙扩展分析
    2.3算例
    2.4本章小结
    第3章强震荷载诱发岩体崩塌的力学机理
    3.1震波特征与岩体裂缝的扩展形态
    3.1.1地震波特征及作用模式
    3.1.2震波作用下后缘裂缝的拉剪破坏
    3.1.3危岩裂缝扩展的临界加速度
    3.1.4裂缝岩体的扩展量计算
    3.1.5岩体裂缝扩展的累积及其失稳破坏
    3.2算例
    3.3本章小结
    第4章震后暴雨型岩质滑坡启动机理
    4.1降雨作用下裂缝的扩展贯通机理
    4.2基于上限定理的暴雨型岩质滑坡稳定性分析
    4.2.1极限分析上限定理
    4.2.2岩质滑坡体启动过程中的内外力功率分析
    4.2.3基于上限定理的岩质坡体稳定性分析
    4.3算例
    4.4本章小结
    第5章滚石冲击荷载作用下土体屈服特性研究
    5.1研究现状
    5.2Hertz接触力学
    5.3滚石冲击荷载下土体初始屈服压力
    5.4滚石对地面的冲击
    5.5算例
    5.6本章小结
    第6章滚石坡面法向冲击动力响应特性研究
    6.1基于接触理论的滚石坡面法向冲击特性研究
    6.1.1基于完全弹性接触理论的冲击响应分析
    6.1.2基于弹塑性接触理论的冲击响应分析
    6.2滚石对坡面法向冲击的数值计算
    6.3计算结果与敏感度的对比分析
    6.3.1冲击速度对滚石冲击特性的影响
    6.3.2滚石半径对冲击特性的影响
    6.4本章小结
    第7章滚石冲击碰撞恢复系数研究
    7.1问题的提出
    7.2滚石法向碰撞恢复系数
    7.3滚石切向碰撞恢复系数
    7.4算例
    7.5本章小结
    第8章滚石坡面运动预测
    8.1滚石的坡面运动
    8.1.1滚石与坡面初次冲击回弹
    8.1.2滚石与坡面任意次冲击回弹分析
    8.2滚石碰撞恢复系数
    8.2.1滚石法向碰撞恢复系数
    8.2.2滚石切向碰撞恢复系数
    8.3算例
    8.4本章小结
    第9章地震诱发滑坡的危险性区划研究
    9.1Newmark滑坡永久位移计算模型
    9.1.1地震诱发滑坡危险性区划
    9.1.2地震诱发滑坡危险性区划结果分析
    9.2本章小结

    第二篇崩塌滚石灾害防治关键技术研究
    第10章滚石对防护结构的冲击压力计算
    10.1问题的提出
    10.2滚石法向冲击接触理论
    10.2.1基本假设
    10.2.2球形压模压入半空间问题
    10.2.3考虑垫层材料弹塑性效应的接触力学修正
    10.3滚石荷载下垫层材料的冲击特性研究
    10.3.1完全弹性条件下的冲击特性
    10.3.2弹塑性条件下的冲击特性
    10.4作用在滚石防护结构上的冲击压力
    10.5算例
    10.6本章小结
    第11章考虑弹塑性变形的泥石流大块石冲击力计算
    11.1引言
    11.2Hertz接触力学
    11.3Hertz接触应力的弹塑性修正
    11.4大块石对构筑物的非弹性冲击
    11.5大块石对构筑物的冲击压力计算
    11.6算例
    11.7本章小结
    第12章轻钢结构棚洞动力仿真及其优化设计研究
    12.1计算条件及要求
    12.1.1棚洞钢结构基本尺寸
    12.1.2棚洞所受荷载
    12.1.3材料参数
    12.2计算模型
    12.2.1几何模型
    12.2.2有限元模型
    12.2.3边界条件
    12.2.4载荷情况
    12.3计算结果分析
    12.3.1静力学分析
    12.3.2滚石冲击作用下棚洞钢结构的动力学响应
    12.4本章小结
    第13章新型耗能减震滚石棚洞作用机制研究
    13.1金属耗能减震器(SDR)的动塑性特性
    13.1.1平均压跨荷载
    13.1.2金属耗能减震器的简化本构模型
    13.2滚石冲击特性与棚洞板弯曲变形
    13.2.1基本假设
    13.2.2滚石对棚洞板的弹性冲击
    13.2.3棚洞板弯曲弹性变形
    13.3耗能减震滚石棚洞结构动力响应
    13.3.1耗能减震器未发生褶皱屈服时的冲击耗能特性
    13.3.2耗能减震器进入褶皱屈服后的冲击耗能特性
    13.4算例
    13.5本章小结
    第14章滚石冲击荷载下棚洞结构动力响应
    14.1滚石对棚洞结构冲击的数值模拟
    14.1.1问题描述
    14.1.2模型材料参数及本构模型
    14.1.3数值计算模型
    14.2棚洞动力响应数值计算成果
    14.2.1冲击压力与时间的关系
    14.2.2冲击位移与时间的关系
    14.2.3滚石冲击弹坑形状
    14.2.4滚石冲击接触压力分布
    14.2.5滚石冲击角度对冲击特性的影响
    14.3本章小结
    第15章滚石冲击钢筋混凝土棚洞板动力响应理论研究
    15.1冲击荷载下钢筋混凝土板动力控制方程
    15.2基于静力压痕试验的滚石-钢筋混凝土板接触特性研究
    15.2.1问题描述
    15.2.2静力压痕数值试验
    15.2.3滚石冲击荷载下钢筋混凝土棚洞板的动力响应
    15.3本章小结
    第16章滚石防护棚洞EPS垫层结构缓冲作用研究
    16.1滚石冲击EPS垫层模型
    16.2静力压痕试验及结果分析
    16.3基于本章方法的滚石冲击棚洞动力响应
    16.3.1冲击力与时间的关系
    16.3.2冲击位移与时间的关系
    16.3.3本章方法与动力有限元解的比较
    16.4本章小结
    第17章混凝土路面在滚石冲击下的动力响应研究
    17.1滚石对棚洞结构冲击的数值模拟
    17.1.1问题描述
    17.1.2模型材料参数及本构模型
    17.1.3数值计算模型
    17.2棚洞动力响应数值计算成果
    17.2.1冲击压力与时间关系
    17.2.2冲击深度与时间关系
    17.2.3混凝土路面弹坑及应力云图
    17.2.4压应力分布
    17.2.5冲击速度及回弹
    17.2.6冲击速度与冲击压力及冲击深度的关系
    17.3本章小结

    第三篇崩塌滚石灾害工程防治实例分析
    第18章攀枝花宝鼎特大桥滚石棚洞工程实例
    18.1棚洞结构冲击过程的数值模拟
    18.1.1问题描述
    18.1.2棚洞动力响应数值计算结果
    18.2本章小结
    第19章桃关隧道柔性钢结构棚洞
    19.1工程背景
    19.2有限元模型及材料参数
    19.3滚石冲击下柔性钢结构棚洞动力响应结果
    19.3.1不同冲击位置下棚洞钢结构动力响应分析
    19.3.2不同截面尺寸棚洞钢结构的动力响应分析
    19.4本章小结
    第20章芦山震后S210线应急轻钢棚洞动力响应
    20.1工程背景
    20.2新型轻钢结构棚洞构造
    20.3滚石冲击荷载下轻钢结构棚洞动力响应与优化计算
    20.3.1轻钢结构棚洞动力有限元模型构建
    20.3.2材料参数及计算工况
    20.3.3滚石冲击荷载下轻钢结构棚洞动力响应
    20.4本章小结
    第21章都-汶公路彻底关大桥桥墩抗滚石冲击防护研究
    21.1问题提出
    21.1.1灾情描述
    21.1.2崩塌体地层岩性及其稳定性评价
    21.2大桥桥墩抗滚石冲击防护垫层设计
    21.3桥墩防护垫层结构动力限元模型
    21.4计算结果与讨论
    21.5本章小结
    参考文献
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