锚杆与围岩相互作用的数值模拟

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出版时间:1900-01-01
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isbn号码:9787810705233
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  • 锚杆
  • 数值模拟
  • 围岩
  • 岩土工程
  • 力学
  • 有限元
  • 结构工程
  • 地质工程
  • 稳定性
  • 相互作用
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具体描述

本书深入探讨了锚杆与围岩相互作用这一复杂地质力学问题,通过精细化的数值模拟方法,揭示了锚固结构在不同地质条件和加载状态下的力学行为。 核心内容涵盖: 锚杆受力机理分析: 详细阐述了锚杆在围岩中的承载原理,包括锚杆轴向受拉、剪切以及锚杆与锚固剂、锚固孔壁之间的粘结滑移机理。重点分析了锚杆体本身的材料特性、杆体长度、直径等参数对其受力性能的影响。 围岩力学模型构建: 针对不同类型的围岩,例如软岩、硬岩、破碎岩体等,建立了相应的本构模型。讨论了岩石的强度准则(如Mohr-Coulomb、Hoek-Brown准则等)在模拟中的应用,以及围岩的变形特性(弹性、塑性)如何影响锚杆体的应力分布和位移。 数值模拟方法的选择与应用: 详细介绍了有限元法(FEM)、离散元法(DEM)以及它们结合的方法在锚杆-围岩相互作用模拟中的优势与劣势。分析了不同数值计算软件(如FLAC, UDEC, ABAQUS等)在处理此类复杂界面接触、非线性材料行为以及大规模计算时的特点。 锚杆锚固体系的模拟: 深入研究了不同锚固方式(如砂浆锚固、树脂锚固、锚杆托盘作用等)对锚固效果的影响。通过数值模拟,量化了锚固剂的粘结强度、界面摩擦系数以及锚杆托盘的刚度等参数如何改变应力传递路径和整体稳定性。 围岩变形与破坏模式分析: 模拟了在开挖卸荷、外部荷载作用下,围岩可能出现的变形和破坏模式,如隆起、屈服、剪切破坏等。分析了锚杆的存在如何改变这些变形和破坏的范围与程度,以及锚杆的加密、分组等措施如何优化围岩的整体稳定性。 影响因素的参数化研究: 系统研究了围岩的渗透性、含水量、节理网络、岩体力学参数(内摩擦角、粘聚力、弹性模量等)、锚杆参数(锚固长度、间距、预紧力、锚杆材料强度等)以及外部荷载(侧压力、动载等)等关键因素对锚杆-围岩相互作用特性的影响规律。 复杂工程背景下的模拟: 结合实际工程案例,例如隧道开挖、边坡支护、地下硐室围岩稳定性分析等,展示了锚杆-围岩相互作用数值模拟的实际应用价值。探讨了如何根据具体的工程地质条件和支护需求,选择合适的模拟模型和参数,预测锚杆支护效果,并为优化支护设计提供科学依据。 模拟结果的验证与评估: 讨论了如何利用室内试验(如岩石力学试验、锚杆拉拔试验)和现场监测数据(如位移监测、应力监测)来验证数值模拟结果的准确性,并评估锚杆支护的有效性。 本书旨在为岩土工程领域的研究人员、工程师以及相关专业的学生提供一个系统、深入的理论框架和实践指导,帮助他们更准确地理解和预测锚杆在围岩中的力学响应,从而设计出更安全、更经济有效的岩土工程支护方案。通过数值模拟这一强大的工具,本书为解决复杂的工程难题提供了新的视角和方法。

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读后感

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用户评价

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书名**《锚杆与围岩相互作用的数值模拟》**,瞬间点燃了我对地下空间开发背后技术奥秘的好奇心。作为一名对工程力学充满热情但缺乏实践经验的爱好者,我一直渴望能够理解那些支撑起宏伟地下工程的科学原理。这本书听起来就像是为我量身定做的科普读物,它承诺将抽象的力学概念具象化,用数字化的语言来描绘锚杆与坚硬围岩之间那看不见的“对话”。我预想这本书会从最基本的力学原理入手,循序渐进地介绍数值模拟的逻辑和方法。或许会从简单的模型开始,逐步展示如何将真实的岩石、土壤以及锚杆的物理属性,转化为计算机可以理解的数字模型。我期待书中能用生动形象的语言,解释诸如“应力”、“应变”、“孔隙水压力”等关键术语,并通过丰富的图示和动画(如果形式允许的话),直观地展示模拟过程中围岩受力变形的动态过程。我希望这本书能让我领略到,工程师们是如何通过这些精密的模拟,预测岩体的潜在危险,优化支护设计,确保我们能够安全可靠地利用地下空间。即使我不是专业人士,我也相信这本书能够让我以一个全新的视角,去欣赏和理解现代工程技术的智慧与力量。

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**《锚杆与围岩相互作用的数值模拟》**,这个书名本身就如同一个精确的标尺,勾勒出了一门严谨的科学研究方向。作为一名刚刚步入岩土工程领域的研究生,我正处于知识积累的关键时期,急需找到能够系统梳理和讲解复杂工程问题的权威著作。这本书的主题,锚杆与围岩的相互作用,以及借助数值模拟这一前沿手段对其进行深入研究,正是当前岩土工程界的研究热点和发展趋势。我非常希望能从这本书中学习到数值模拟的理论基础,例如各种本构模型的选择与应用,如何准确描述围岩的弹塑性行为,以及锚杆的受力机理。同时,我也期待书中能够提供关于模型建立、参数率定、边界条件选取等一系列具体的操作指南,以及如何对模拟结果进行科学的解读和验证。我尤其感兴趣的是,书中是否会涉及到如何考虑地下水对锚杆与围岩相互作用的影响,以及如何进行动力学模拟,以应对地震等动态荷载。如果书中能够包含一些前沿的模拟技术,例如损伤力学、断裂力学在锚杆支护模拟中的应用,那将对我未来的研究方向产生深远的影响。我相信,通过阅读这本书,我能够打下坚实的理论基础,掌握先进的研究方法,为今后在锚杆支护领域做出原创性的贡献做好准备。

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这本书的书名着实吸引了我,**《锚杆与围岩相互作用的数值模拟》**,光是听名字,就让人感觉充满了科学严谨和工程智慧。作为一名对地下工程和岩土力学领域抱有浓厚兴趣的读者,我一直在寻找能够深入剖析岩土体行为、揭示复杂相互作用机制的专业书籍。这本书的主题正是我近期非常关注的焦点,尤其是锚杆作为一种重要的支护手段,在围岩稳定性中所扮演的关键角色,以及如何通过数值模拟这一强大工具来量化和预测这种作用,这对我理解和解决实际工程问题具有极大的启发意义。我预期这本书会详细介绍各种常用的数值模拟软件和方法,例如有限元法、离散单元法等,并会结合大量的案例分析,来展示如何建立精确的模型,准确地捕捉锚杆与围岩之间复杂的力学耦合关系,包括应力传递、变形协调、甚至可能的水力耦合效应。读完这本书,我希望能够对锚杆支护的内在机理有更深层次的理解,并且能够熟练运用数值模拟工具来评估不同锚杆参数、围岩地质条件对支护效果的影响,从而为工程设计和施工提供更科学、更可靠的依据。我相信,这本书的出版,必将为岩土工程界的研究人员和工程师们带来宝贵的知识财富,尤其是在那些地质条件复杂、围岩稳定性要求极高的工程项目中,其价值将更加凸显。

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这本书的书名,**《锚杆与围岩相互作用的数值模拟》**,仿佛一扇通往深层地下世界的大门,让我充满了探索的渴望。作为一名略有经验的工程师,我深知在复杂的地下工程中,锚杆支护的作用至关重要,而围岩的响应更是影响着整个工程的成败。然而,实际工程中的围岩行为往往是多变且难以预测的,传统的经验判断在面对极端条件时显得力不从心。因此,对数值模拟这一先进工具的掌握,成为我们这一代工程师必备的核心竞争力。我期望这本书能够提供一套系统的理论框架和实践指导,从宏观到微观,深入浅出地阐述锚杆与围岩之间错综复杂的相互作用。我特别期待书中能详细介绍如何根据不同的围岩类别、地应力状态以及锚杆布置形式,建立起精确的数值模型。例如,如何有效地模拟锚杆的加载过程、锚杆与围岩的粘结特性、以及在不同开挖卸荷条件下围岩的变形和破坏机制。我希望书中能够展示多种数值模拟软件的应用案例,并对不同模拟方法的优劣进行客观的评价,帮助读者选择最适合自己工程需求的工具。总而言之,我希望这本书能成为我手中一本得力的“秘籍”,帮助我更精准地预测和控制地下工程的风险,提升工程的安全性与经济性。

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**《锚杆与围岩相互作用的数值模拟》**,这个书名透露出的专业性和前沿性,让我深感其价值非凡。作为一名长期在大型矿山企业从事地压监测和支护设计的工程师,我时刻面临着复杂地质条件下围岩失稳的风险。锚杆支护是我最常用的手段之一,但如何精确评估锚杆的有效性,以及预测围岩在长期开采和应力重分布下的长期稳定性,一直是我工作的难点。我期待这本书能够提供一套行之有效的数值模拟解决方案,能够真正解决我在实际工程中遇到的难题。我希望书中能够详细介绍如何建立能够反映复杂三维应力状态和多层岩体耦合效应的数值模型,并能够模拟锚杆施工对围岩应力场和变形场的动态影响。此外,我非常关注书中是否会讨论如何考虑岩体的蠕变、软化等长期变形特性,以及如何进行多工况下的连锁分析,例如模拟不同开采阶段、不同排水条件下的围岩响应。如果书中能够提供一些实际工程案例,特别是那些我所在矿区可能遇到的类似地质条件下的成功应用案例,那将对我非常有指导意义。我相信,通过学习这本书中的方法和技术,我能够更自信地进行支护设计,更有效地控制地压灾害,从而保障矿山生产的安全与高效。

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