目錄
“巖土體熱力特性與工程效應”系列叢書序
前言
第1章緒論 1
1.1凍土工程隨機熱力特性研究意義 1
1.1.1寒區(qū)凍土工程簡況 1
1.1.2寒區(qū)凍土工程隨機熱力特性研究意義 2
1.2凍土工程隨機熱力特性研究概況 2
1.2.1巖土參數(shù)隨機性描述方法 2
1.2.2隨機有限元法 8
1.2.3凍土工程隨機溫度場 14
1.2.4凍土工程隨機變形場 18
主要參考文獻 21
第2章土性參數(shù)隨機場描述與離散 31
2.1基本概念 31
2.1.1隨機變量 31
2.1.2隨機過程 31
2.1.3隨機場 32
2.2隨機場的數(shù)字特征 32
2.3隨機場的局部平均理論 33
2.3.1一維局部平均隨機場的數(shù)字特征 34
2.3.2二維局部平均隨機場的數(shù)字特征 35
2.3.3相關距離及其計算 38
2.3.4方差折減函數(shù)及其計算 39
2.3.5局部平均隨機場的獨立變換 39
2.4三角形單元局部平均法 40
2.4.1隨機場單元的描述及數(shù)字特征 41
2.4.2協(xié)方差矩陣的解析計算法 43
2.4.3協(xié)方差矩陣的數(shù)值計算法 45
2.4.4計算實例 47
主要參考文獻 50
第3章凍土工程溫度場隨機有限元分析方法 52
3.1概述 52
3.2控制微分方程與有限元公式 52
3.2.1確定性控制微分方程 52
3.2.2邊界條件與初始條件 55
3.2.3確定性有限元分析 56
3.3凍土工程溫度場隨機分析模型 62
3.3.1熱學邊界條件隨機性描述 62
3.3.2凍土熱學參數(shù)隨機性描述 63
3.3.3隨機溫度場NSFEM分析 63
3.4凍土工程溫度場隨機有限元程序開發(fā) 66
3.4.1程序原理 66
3.4.2程序研發(fā) 69
主要參考文獻 69
第4章凍土本構(gòu)模型及數(shù)值算法 70
4.1概述 70
4.2彈性部分與強度準則 71
4.2.1彈性分析 71
4.2.2強度準則 71
4.3屈服面與硬化參數(shù) 72
4.3.1屈服函數(shù) 72
4.3.2當前屈服面硬化參量及其修正 74
4.3.3參考屈服面硬化參量 76
4.3.4固結(jié)參數(shù)與潛在強度 77
4.3.5屈服面及潛在強度的演化規(guī)律 79
4.4應力-應變關系 80
4.5模型參數(shù)獲取 84
4.6變剛度算法 86
4.6.1基本思路 86
4.6.2當前狀態(tài)分析 88
4.6.3加-卸載過程分析 88
4.6.4數(shù)值實現(xiàn)過程 92
主要參考文獻 93
第5章凍土工程變形場隨機有限元分析方法 95
5.1概述 95
5.2控制微分方程與有限元公式 95
5.2.1確定性控制微分方程 95
5.2.2邊界條件與初始條件 96
5.2.3確定性有限元分析 96
5.3凍土工程變形場隨機分析模型 99
5.3.1凍土力學參數(shù)隨機性描述 99
5.3.2隨機變形場NSFEM分析 99
5.4凍土工程變形場隨機有限元程序開發(fā) 100
5.4.1程序原理 101
5.4.2程序研發(fā) 106
主要參考文獻 106
第6章典型凍土工程隨機溫度場與變形場分析 107
6.1概述 107
6.2路基工程隨機溫度場與變形場分析 107
6.2.1計算模型與參數(shù) 107
6.2.2計算結(jié)果與分析 110
6.2.3變形可靠性評價 124
6.3管線工程隨機溫度場與變形場分析 131
6.3.1計算模型與參數(shù) 131
6.3.2計算結(jié)果與分析 134
6.3.3變形可靠性評價 141
6.4塔基工程隨機溫度場與變形場分析 145
6.4.1計算模型與參數(shù) 145
6.4.2計算結(jié)果與分析 147
6.4.3變形可靠性評價 155
主要參考文獻 159
附錄：典型凍土工程基礎變形可靠性分析代碼 161