《黃土隧道結構的地震動穩(wěn)定》系統(tǒng)介紹黃土隧道地震動穩(wěn)定的分析方法，給出具體的基于有限元強度折減法的分析方法，并針對多種因素耦合作用對黃土隧道的地震動穩(wěn)定性分析做出相應的介紹。全書共12章，主要內容包括：強度折減法的基本原理，隧道結構地震動穩(wěn)定性分析的動力有限元靜力強度折減法和動力有限元強度折減法，地震作用下黃土隧道結構的穩(wěn)定性分析，地震一滲流一列車荷載作用下黃土隧道結構的斷面形式，列車荷載和雨水滲流及二者共同作用下黃土隧道結構的地震動穩(wěn)定以及考慮黃土動參數情況下隧道結構的地震動穩(wěn)定。
《黃土隧道結構的地震動穩(wěn)定》可作為土木工程、水利水電工程等領域的工程設計、科學研究、施工技術人員和研究生等的參考書。
更多科學出版社服務，請掃碼獲取。
黃土主要分布于中國、美國的中西部和俄羅斯的南部等國家和地區(qū)，總面積約1300萬km2，而在我國黃土總面積達63.1萬km2，主要分布在陜西、山西、河南、甘肅、寧夏等12個�。ㄗ灾螀^(qū)）。近年來，隨著西部大開發(fā)和國家“一帶一路”戰(zhàn)略的實施，大量的黃土隧道正在建設或有待建設，這些黃土隧道多處在高烈度地震區(qū)。因此，研究黃土隧道的地震動穩(wěn)定性具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。
2009年5月以來，作者有幸結識中國工程院鄭穎人院士，并在他的指導下在中國人民解放軍后勤工程學院從事博士后研究工作。本書提出的兩種方法就是在鄭院士研究的基本框架下實現(xiàn)的，在此，對他的無私付出表示由衷的感謝！博士后出站后，作者與所指導的研究生繼續(xù)開展這方面的工作，系統(tǒng)研究了多種因素作用下黃土隧道的地震動穩(wěn)定特性。
全書共12章，第1章為緒論，介紹國內外研究的現(xiàn)狀；第2章為強度折減法的基本原理，介紹基本原理、屈服條件和破壞準則；第3章為隧道結構地震動穩(wěn)定性分析的動力有限元靜力強度折減法；第4章為隧道結構地震動穩(wěn)定性分析的動力有限元強度折減法；第5章為無襯砌黃土隧道的地震動穩(wěn)定性分析；第6章為有襯砌黃土隧道的地震動穩(wěn)定性分析及工程應用；第7章為地震一滲流一列車荷載作用下的黃土隧道斷面形式；第8章為列車荷載作用下黃土隧道結構的地震動穩(wěn)定：第9章為雨水滲流作用下黃土隧道結構的地震動穩(wěn)定：第10章為列車荷載和雨水滲流作用下黃土隧道結構的地震動穩(wěn)定；第11章為考慮黃土動參數的隧道結構地震動穩(wěn)定；第12章為工程應用，針對已建黃土隧道進行動力穩(wěn)定分析。
本書編寫過程中，得到了博士研究生景偉及碩士研究生齊尚榕、聶俊、趙亮、石瑋、范晶等的支持，在此對他們表示衷心的感謝；另外，本書還參考了很多國內外專家和同行學者的論文及專著，對所有參考文獻的作者表示衷心的感謝！
本書出版得到了國家自然科學基金項目（51478212）和教育部博士點基金項目（博導類）（20136201110003）的支持，在此表示衷心的感謝。
由于作者水平有限，本書難免存在不足，歡迎廣大讀者批評指正。
程選生，蘭州理工大學教授，工學博士，博士研究生導師，國家一級注冊結構工程師。1995年鄭州工學院工民建專業(yè)獲工學學士學位，2001年蘭州大學固體力學專業(yè)獲工學碩士學位，2007年蘭州理工大學結構工程專業(yè)獲工學博士學位，2009年和2011年分別進入中國人民解放軍后勤工程學院和北京工業(yè)大學土木工程博士后流動站從事博士后研究工作，2012年國家公派赴美國西北大學訪學一年�，F(xiàn)為國際隔震與消能減震控制學會（ASSISi）理事、國際土力學協(xié)會委員、中國力學學會計算力學委員會特邀委員、中國地震工程學會巖土防震減災委員會委員、中國巖石力學與工程學會巖土工程信息技術與應用分會理事、中國土木工程學會土力學及巖土工程分會青年工作委員會委員、中國土木工程學會防震減災工程技術推廣委員會青年分委會委員及甘肅省建設科技與建筑節(jié)能協(xié)會委員，《振動與沖擊》《中南大學學報（自然科學版）》《四川大學學報（工學版）》《中國公路學報》等期刊審稿人，教育部學位中心通訊評議專家，國家自然科學基金項目和中國博士后基金項目通訊評議專家，甘肅省震后房屋建筑應急評估專家。主持國家自然科學基金項目2項、教育部博士點基金（博導類）1項、甘肅省科技支撐項目1項、甘肅省建設科技攻關項目3項；參與國家973項目和教育部創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃項目各1項。發(fā)表論文100余篇（SCI／EI檢索46篇，ISTP檢索10篇），申請發(fā)明專利15項。獲甘肅省科技進步獎一等獎1項、三等獎3項，甘肅省建設科技進步獎一等獎和二等獎各1項，獲第16屆甘肅省高等學校青年教師成才獎。主要研究方向：隧道結構的地震響應、動力穩(wěn)定及其施工技術；特種結構的液一固耦合振動及減隔震性能：混凝土結構的熱力學性能；結構設計理論和方法。
目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 國內外研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 黃土隧道靜力穩(wěn)定的國內外研究現(xiàn)狀 2
1.2.2 黃土隧道地震動穩(wěn)定的國內外研究現(xiàn)狀 4
1.2.3 黃土動參數研究現(xiàn)狀 7
1.3 本書的主要內容 9
參考文獻 11
第2章 強度折減法的基本原理 14
2.1 彈性常數對地震動安全系數的影響 14
2.1.1 彈性模量對安全系數的影響 14
2.1.2 泊松比對安全系數的影響 15
2.2 基本原理 15
2.3 屈服條件和破壞準則 16
參考文獻 17
第3章 隧道結構地震動穩(wěn)定性分析的動力有限元靜力強度折減法 19
3.1 分析模型 19
3.1.1 動力分析模型 19
3.1.2 靜力分析模型 20
3.2 動力有限元靜力強度折減法 21
3.2.1 模態(tài)分析 21
3.2.2 邊界頂點水平位移時間歷程曲線 21
3.2.3 豎向邊界各節(jié)點的水平位移 22
3.2.4 動力穩(wěn)定分析 22
3.3 小結 26
參考文獻 26
第4章 隧道結構地震動穩(wěn)定性分析的動力有限元強度折減法 27
4.1 模態(tài)分析和邊界條件 27
4.1.1 模態(tài)分析 27
4.1.2 邊界條件 27
4.2 動力有限元強度折減法 29
4.2.1 分析模型 29
4.2.2 地震動穩(wěn)定分析 30
4.2.3 數值算例 30
4.3 小結 36
參考文獻 36
第5章 無襯砌黃土隧道的地震動穩(wěn)定性分析 37
5.1 計算范圍的確定 37
5.2 動力有限元靜力強度折減法在無襯砌黃土隧道中的應用 39
5.2.1 無襯砌圓形黃土隧道的地震動穩(wěn)定分析 39
5.2.2 無襯砌直墻式黃土隧道的地震動穩(wěn)定分析 60
5.2.3 底腳處應力集中對安全系數的影響 72
5.3 動力有限元強度折減法在無襯砌曲墻式黃土隧道中的應用 76
5.4 小結 82
參考文獻 82
第6章 有襯砌黃土隧道的地震動穩(wěn)定性分析 83
6.1 襯砌混凝土結構的本構關系 83
6.2 混凝土的本構關系的ANSYS實現(xiàn) 85
6.3 利用動力有限元靜力強度折減法進行有襯砌黃土隧道的地震動穩(wěn)定性分析 86
6.4 利用動力有限元強度折減法進行有襯砌黃土隧道的地震動穩(wěn)定性分析 92
參考文獻 98
第7章 地震-滲流-列車荷載作用下的黃土隧道斷面形式 99
7.1 材料參數 99
7.2 計算模型和邊界條件 99
7.3 地震-滲流作用下不同斷面形式黃土隧道的動力響應 100
7.4 地震-列車荷載下黃土隧道斷面形式研究 112
7.4.1 高速列車荷載 112
7.4.2 地震-列車荷載下不同斷面形式黃土隧道的動力響應 113
7.5 地震-滲流-列車荷載下黃土隧道斷面形式研究 132
參考文獻 153
第8章 列車荷載作用下黃土隧道結構的地震動穩(wěn)定 154
8.1 計算參數與分析模型 154
8.1.1 材料參數 154
8.1.2 分析模型 155
8.2 模態(tài)分析 156
8.3 不同埋深黃土隧道結構的地震動穩(wěn)定 157
8.3.1 淺埋隧道 157
8.3.2 深埋隧道 161
8.3.3 超深埋隧道 163
參考文獻 167
第9章 雨水滲流作用下黃土隧道結構的地震動穩(wěn)定 168
9.1 計算參數和分析模型 168
9.1.1 計算參數 168
9.1.2 分析模型 168
9.2 滲流作用下黃土隧道結構的地震動穩(wěn)定 169
9.2.1 中雨作用下的地震動穩(wěn)定 169
9.2.2 大雨作用下的地震動穩(wěn)定 171
9.2.3 暴雨作用下的地震動穩(wěn)定 174
參考文獻 176
第10章 列車荷載和雨水滲流作用下黃土隧道結構的地震動穩(wěn)定 177
10.1 計算參數及分析模型 177
10.1.1 計算參數 177
10.1.2 分析模型 177
10.2 列車荷載和不同降水條件下黃土隧道結構的地震動穩(wěn)定 178
10.2.1 列車荷載和中雨作用下的地震動穩(wěn)定 178
10.2.2 列車荷載和大雨作用下的地震動穩(wěn)定 180
10.2.3 列車荷載和暴雨作用下的地震動穩(wěn)定 183
參考文獻 186
第11章 考慮黃土動參數的隧道結構地震動穩(wěn)定 187
11.1 邊界條件 187
11.2 分析模型 187
11.3 計算參數 188
11.4 不同含水率情況下黃土隧道結構的地震動穩(wěn)定 189
11.4.1 含水率5% 189
11.4.2 含水率10% 191
11.4.3 含水率15% 193
11.5 不同振次情況下黃土隧道結構的地震動穩(wěn)定 195
11.5.1 計算參數和地震波 195
11.5.2 振次20 195
11.5.3 振次30 198
11.6 結果分析 200
參考文獻 201
第12章 工程應用 202
12.1 工程概況 202
12.2 動力有限元靜力強度折減法 202
12.2.1 分析模型 202
12.2.2 計算參數 203
12.2.3 時程分析 203
12.2.4 安全系數 204
12.3 動力有限元強度折減法 206
12.3.1 動力分析模型和計算參數 206
12.3.2 靜力分析以及熱分析 207
12.3.3 動力分析 208
12.3.4 結果分析 209
參考文獻 210
書單推薦
