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  • 水土作用机理的细-宏观多尺度研究 张昭 著 专业科技 文轩网
  • 新华书店正版
    • 作者: 张昭著
    • 出版社: 科学出版社
    • 出版时间:2021-06-01 00:00:00
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         https://product.suning.com/0070067633/11555288247.html

     

    商品参数
    • 作者: 张昭著
    • 出版社:科学出版社
    • 出版时间:2021-06-01 00:00:00
    • 版次:1
    • 字数:254000
    • 页数:204
    • 开本:B5
    • 装帧:平装
    • ISBN:9787030673459
    • 国别/地区:中国
    • 版权提供:科学出版社

    水土作用机理的细-宏观多尺度研究

    作  者:张昭 著
    定  价:128
    出 版 社:科学出版社
    出版日期:2021年06月01日
    页  数:204
    装  帧:平装
    ISBN:9787030673459
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    内容简介

    水土作用是目前土力学界的研究热点和难点本书总结土颗粒与水相互作用、土的饱和非饱和渗透特性、持水曲线与有效应力的研究现状,以表面科学、颗粒力学、水动力学、分形理论、非饱和土力学为基础,提出“颗粒-孔隙集合体”细-宏观多度分析优化方法:首先,模拟土颗粒间液桥几何参数与毛细力的计算及其演化过程;其次,依据土孔隙的尺寸分布、各向异性、变截面特征及其与土颗粒级分布的内在联系,构建不同种土的持水曲线模型及饱和非饱和渗透系数函数;最后,将细、宏观水土作用模型分别用于模拟土颗粒集合体有效应力的传递特征和土体密度变化对水分分布的影响。本书内容不仅可深化对非饱和土的水土作用内在机理认识,而且可为非饱和土工程水力与力学致灾机理评价、防护与治理提供科学依据。本书可供土建、水利、公路、市政和工程地质领域的科研人员和工程技术人员使用,也可作为高等院校师生的教学参考书。

    作者简介

    精彩内容

    目录
    前言
    第1章绪论1
    1.1研究背景1
    1.2土颗粒与水相互作用的研究现状2
    1.3土的饱和-非饱和渗透特性的研究现状4
    1.3.1饱和渗透系数函数构建4
    1.3.2非饱和渗透系数函数构建5
    1.3.3土的饱和-非饱和渗透各向异性表征6
    1.4土持水特性的研究现状7
    1.4.1持水特性的模型描述及其在强度公式中的应用7
    1.4.2密度对持水特性的影响9
    1.4.3持水特性的滞回现象描述11
    1.5非饱和土的有效应力传递机理研究现状11
    1.6本书的主要内容13
    参考文献15
    第2章土颗粒间液桥毛细力的计算方法及其演化规律23
    2.1粗颗粒间液桥的受力状态与几何参数23
    2.2粗颗粒被液体接近浸润时液桥毛细力的迭代算法25
    2.2.1无量纲液桥体积*大值的计算26
    2.2.2无量纲液桥体积*小值的计算27
    2.2.3液桥表面无量纲半径及其毛细力的计算28
    2.2.4粗颗粒被液体接近浸润时液桥毛细力的计算结果29
    2.2.5割线迭代算法的验证31
    2.3粗颗粒被液体不接近浸润时液桥毛细力的迭代算法33
    2.3.1液桥控制方程组的重新整理33
    2.3.2液桥控制方程组的牛顿迭代算法34
    2.4联合迭代算法对液桥毛细力影响因素的分析及验证35
    2.4.1固-液接触角和颗粒间距的影响35
    2.4.2固-液接触角和液桥体积的影响36
    2.4.3固-液接触角和颗粒半径比的影响36
    2.4.4联合迭代算法的验证37
    2.5黏土颗粒间液桥的毛细力及其几何参数38
    2.6黏土颗粒间液桥从形成至断裂过程的分区41
    2.7黏土颗粒间液桥形成时毛细力的演化规律43
    2.8本章小结44
    参考文献45
    第3章孔径分布与孔隙结构对土持水特性的影响47
    3.1压实黏土的持水特性及其孔径分布的模型描述47
    3.1.1累积函数、孔径分布、孔径密度函数与典型持水曲线47
    3.1.2双孔结构的孔径分布及其持水曲线50
    3.1.3持水曲线模型及对应的孔径密度函数52
    3.1.4孔径密度函数公式的标定54
    3.1.5基于持水曲线模型描述压实至不同孔隙比的黏土减湿持水特性57
    3.2孔隙结构对土滞回持水特性的影响59
    3.2.1对MX-80斑脱土持水试验结果的分析60
    3.2.2考虑孔隙比与孔隙结构影响的滞回持水曲线模型构建63
    3.2.3滞回持水曲线模型的验证65
    3.3本章小结68
    参考文献69
    第4章孔隙各向异性及其变截面特征对土渗透及持水特性的影响70
    4.1利用孔隙连通-迂曲参数表征非饱和渗透各向异性系数70
    4.1.1非饱和渗透系数函数及其各向异性系数表达式70
    4.1.2土的非饱和渗透各向异性类型72
    4.1.3各向异性系数表达式的验证73
    4.2基质吸力对渗透各向异性的影响74
    4.2.1非饱和渗透试验结果74
    4.2.2非饱和渗透系数与基质吸力的关系描述77
    4.2.3基质吸力对非饱和渗透各向异性影响的定量描述78
    4.3变截面孔隙模型对渗透系数函数与持水曲线的预测方法79
    4.3.1水分在变截面孔隙内的分布及流动特征79
    4.3.2由单个孔隙尺度向表征体元尺度过渡的土渗透特性描述81
    4.3.3对持水曲线的预测83
    4.3.4对相对渗透系数函数的预测84
    4.4渗透系数函数及持水曲线的理论表达式验证85
    4.4.1对已有文献中4种砂岩的饱和渗透率预测85
    4.4.2对已有文献中8种土的相对渗透系数预测89
    4.4.3对3种土的滞回持水曲线预测93
    4.4.4关于模型参数确定方法的讨论95
    4.5本章小结96
    参考文献97
    第5章基于土颗粒级配参数描述水力及非饱和强度特性的物理-统计方法99
    5.1基于土颗粒级配参数预测饱和渗透系数的量纲分析表达式100
    5.1.1土颗粒级配与饱和渗透系数关系的量纲分析100
    5.1.2饱和渗透系数量纲分析表达式的验证104
    5.2持水曲线、非饱和强度与颗粒级配曲线之间的一般关系110
    5.2.1描述持水曲线的VG模型110
    5.2.2持水曲线与非饱和强度的一般关系110
    5.2.3基于VG模型的土壤转换函数简介111
    5.3基于颗粒级配参数预测持水曲线的土壤转换函数113
    5.3.1基于量纲分析法描述颗粒级配参数与持水曲线的关系113
    5.3.2砂土持水曲线的补充试验115
    5.3.3基于UNSODA数据库与持水试验结果构建土壤转换函数117
    5.3.4土壤转换函数的验证119
    5.4基于土壤转换函数描述颗粒级配分布对土的非饱和强度特性影响125
    5.4.1颗粒级配分布对毛细黏聚力的影响125
    5.4.2颗粒级配分布对抗拉强度的影响130
    5.5基于土颗粒级配预测非饱和渗透系数函数的物理方法计算思路131
    5.5.1土孔隙半径的计算131
    5.5.2理想圆柱形孔隙内水分流量的计算135
    5.5.3天然孔隙内水分流量及非饱和渗透系数计算137
    5.5.4基于持水实测数据验证土孔隙半径的计算方法138
    5.6非饱和渗透系数函数预测及验证141
    5.6.1物理方法对非饱和渗透系数预测的计算步骤141
    5.6.2土样非饱和渗透系数与体积含水率关系验证142
    5.6.3物理方法对非饱和渗透系数预测结果的讨论145
    5.7本章小结148
    参考文献149
    第6章基于细观水土作用模型分析土颗粒间接触力的传递机理153
    6.1表征土颗粒间法向接触力的物理模型153
    6.1.1颗粒间毛细水的形态和受力153
    6.1.2表征有效应力的物理模型155
    6.1.3三种典型排列的颗粒集合体的表征156
    6.2表征颗粒间切向接触力的物理模型161
    6.2.1不考虑颗粒转动时物理模型的推导161
    6.2.2颗粒绕接触点转动时物理模型的推导163
    6.2.3模型的计算结果164
    6.3本章小结165
    参考文献166
    第7章基于宏观水土作用模型表征干密度对持水曲线的影响167
    7.1不同干密度土样持水曲线的两种预测方法167
    7.1.1理论假设167
    7.1.2两种预测方法的计算思路169
    7.2两种预测方法的参数标定与验证172
    7.2.1预测方法的参数标定与验证思路174
    7.2.2新方法与已有预测方法的对比分析思路175
    7.2.3新方法的参数标定结果177
    7.2.4方法1和方法2对不同干密度土样持水曲线的预测结果分析178
    7.2.5基于Brooks-Corey模型的预测结果分析185
    7.3本章小结192
    参考文献192

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