Essentials of Soil Mechanics and Foundations pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:McCarthy, David F.

出品人:

页数:864

译者:

出版时间:2006-9

价格:932.00元

装帧:HRD

isbn号码:9780131145603

丛书系列:

图书标签:

Soil Mechanics
Foundations
Geotechnical Engineering
Civil Engineering
Structural Engineering
Soil Testing
Foundation Design
Bearing Capacity
Settlement
Slope Stability

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具体描述

"Essentials of Soil Mechanics and Foundations: Basic Geotechnics, 7/e" provides a clear, detailed presentation of soil mechanics: the background and basics, the engineering properties and behavior of soil deposits, and the application of soil mechanics theories. This new edition features a separate chapter on earthquakes, a more logical organization, and new material relating to pile foundations design and construction and soil permeability. It's rich applications, well illustrated examples, end-of-chapter problems and detailed explanations make it an excellent reference for practicing engineers, architects, geologists, environmental specialists, and more! Covers new developments in geotechnical topics such as: Soil Properties and Analyses Pile Foundation Design and Testing Micropiles Soil Nail Walls Launched Soil Nails Soil Improvment Includes a more extensive scope of topics and clear, well developed presentations. Emphasizes how subject material can be used in the field. An excellent reference for practicing engineers, architects, geologists, environmental specialists and construction materials testing laboratories.

现代岩土工程：从理论基石到前沿实践（一本全面覆盖当代岩土工程核心知识与创新应用的权威著作）导论：塑造我们的脚下世界本书旨在为岩土工程师、土木工程专业学生以及相关研究人员提供一个全面、深入且与时俱进的知识体系，涵盖现代岩土工程学的各个关键领域。我们深知，人类的建筑活动无不依赖于对地下介质的精确理解与可靠控制。从宏伟的超高层建筑到复杂的地下隧道系统，再到至关重要的基础设施（如大坝、桥梁和挡土结构），岩土工程的质量直接决定了工程的安全性、耐久性和经济性。本书的编写哲学是：理论的严谨性必须与工程的实践性紧密结合。我们不仅阐述了描述土体和岩石行为的基本力学原理，更重点探讨了如何将这些原理应用于复杂工程问题的分析与设计中，并融入了当前行业内最前沿的规范、技术与可持续性要求。 --- 第一部分：地下介质的本构理解 (The Constitutive Behavior of Geomaterials) 本部分是理解后续所有工程分析的基础，致力于提供对土体和岩石内在特性的细致刻画。第一章：土体与岩石的工程分类与调查我们将从工程地质学的视角出发，系统性地介绍各类土体（如粘土、砂土、软土）和岩石的形成过程、物理性质及其工程分类体系（如统一土粒度分类系统USCS、岩石质量指标RQD）。重点内容包括：原位测试与室内试验的整合：深入讲解SPT、CPT、压力计试验等原位测试数据如何校准实验室的直剪、三轴压缩和固结试验结果，以建立可靠的参数数据库。地质信息系统（GIS）在岩土工程中的应用：如何利用空间数据技术构建和可视化复杂的地下结构模型。第二章：土体应力与变形分析本章深入探讨了土体在荷载作用下的应力状态演化和变形响应。有效应力原理的深化应用：不仅回顾Terzaghi的基本原理，更扩展到复杂加载路径下的孔隙水压力变化机制，尤其关注快速加载和地震条件下的瞬态响应。弹塑性本构模型的选择与标定：详细对比描述常见的弹塑性模型，如修正剑桥模型（MCC）、Hardening Soil 模型，以及如何根据工程实际工况选择合适的模型进行数值模拟。孔隙水压力与渗透性：剖析渗透张力对土体强度的影响，并讨论非饱和土体的水力特性，为边坡稳定和渗流分析奠定基础。第三章：土体的强度与抗剪特性土体强度的准确评估是边坡稳定和地基承载力计算的核心。基于强度准则的分析：深入探讨Mohr-Coulomb准则的局限性，并介绍更先进的基于应力路径的强度模型（如Drucker-Prager）。长期与短期强度：区分粘性土体的无侧限强度、排水和不排水强度，分析软土固结后强度增加的机理。岩体的强度与不连续面控制：引入Hoek-Brown强度准则，侧重于如何量化岩体结构（如节理、裂隙）对整体强度的削弱效应。 --- 第二部分：地基承载与沉降控制 (Foundation Bearing Capacity and Settlement Control) 本部分聚焦于上部结构与地下介质的相互作用，是岩土工程设计的核心输出。第四章：浅基础设计与极限承载力系统性地介绍各种浅基础（独立基础、条形基础、筏板基础）的设计方法。极限承载力的精确评估：综合比较Terzaghi、Meyerhof和Hansen等经典承载力公式的适用范围，并探讨现代基于极限平衡和数值分析的承载力确定方法。边坡影响与基础倾斜：引入对基础位于坡地或受倾斜荷载作用时的承载力修正系数。抗冲刷与地基承载力退化：探讨水流作用下基础周围土体的冲刷现象及其对安全系数的影响。第五章：地基沉降预测与控制沉降控制往往是深厚软土地基工程中最具挑战性的部分。固结理论的深度解析：从一维固结到三维固结的过渡，重点分析非线性固结、瞬时沉降与二次压缩的叠加效应。沉降预测的可靠性分析：介绍基于统计学和概率论的沉降预测方法，以量化设计风险。沉降差异与结构响应：分析不均匀沉降对不同类型结构（如框架结构、重力坝）的差异性破坏效应，并提出相应的控制标准。第六章：深基础的受力分析与设计本章涵盖桩基础、沉箱基础等深基础的理论分析。单桩的极限侧向阻力与抗拔力：依据API、AASHTO等规范，详细阐述桩-土界面相互作用的机理，特别关注桩侧摩阻力的取值和极限抗拔力的确定。桩基沉降计算：介绍基于荷载分配法、BEM（边界元法）和弹性半空间理论的桩筏基础和群桩沉降分析方法。动力荷载下的桩基础响应：探讨地震或冲击荷载作用下桩身挠度、桩周土惯性影响及动力承载力的评估。 --- 第三部分：边坡稳定性与土压力 (Slope Stability and Earth Pressures) 本部分关注土体的整体稳定性和侧向约束系统的设计。第七章：边坡稳定分析的现代方法系统梳理边坡稳定分析从经典到现代的演进。极限平衡法（LEM）的拓展：深入讲解Bishop、Janbu等方法在处理复杂滑动面和多层土体时的优势与局限，强调其在规范设计中的核心地位。极限分析与刚塑性理论：引入塑性区分析，为理解边坡破坏的内在机制提供更深刻的洞察。降雨入渗与动态稳定性：结合非饱和土力学，分析降雨入渗如何降低边坡的有效应力，并评估地震作用下的瞬态失稳风险。第八章：挡土结构与土压力理论本章聚焦于各种挡土结构（重力式、悬臂式、锚定式）的设计与分析。静止土压力与主动/被动土压力：详细推导Rankine和Coulomb理论，并讨论其在真实工程条件（如墙后填土坡度、地震荷载）下的修正。地下室与深基坑的支护设计：重点介绍水平支撑、锚索和连续墙支护系统的设计，包括其在复杂地质条件下的变形控制目标。锚固与加筋土结构：阐述锚杆的受力特性和设计要求，并深入探讨加筋土结构（MSE Walls）的整体稳定性和内部稳定性机理。 --- 第四部分：岩土工程的特殊挑战与前沿技术 (Special Challenges and Advanced Techniques) 本部分涵盖了当前岩土工程实践中日益重要的领域，特别是针对软土地基、动力环境和地基处理技术。第九章：软土地基的特性、加固与地基处理针对我国及世界范围内广泛存在的软土地基问题，提供全面的解决方案。软土的超固结与结构性：探讨软土的特殊应力历史和结构性对强度与固结特性的影响。地基处理技术综述：全面介绍振冲、高压喷射灌浆（JGP）、真空预压、CFG桩等复合地基处理方法的适用性、机理及效果评估。深层搅拌法（DSM）与固结增强：详细分析DSM施工工艺、最优混合比确定，以及其在提高地基整体刚度中的作用。第十章：动力岩土工程与地震响应地震环境下的工程安全是现代岩土工程关注的重中之重。土体液化判别与抗液化设计：详细介绍基于CPT/SPT的经验判据，并探讨如何通过地基处理（如排水、密实）或结构设计（如浮筏基础）来缓解液化风险。场址效应与动力放大：应用等效线性化方法或非线性分析，模拟地震波在不同土层中的传播与放大效应。地震荷载下的边坡与挡土结构动力分析：采用Mononobe-Okabe方法及更先进的动力有限元分析来评估地震作用下的结构安全性。第十一章：现代数值模拟与风险管理本书的最后一部分将目光投向了未来的工程实践——计算岩土工程。有限元法（FEM）在岩土工程中的应用：探讨如何使用先进的数值软件（如Plaxis, ABAQUS）进行复杂几何、非线性材料和多场耦合（固-液-气）问题的模拟。离散元法（DEM）与微观视角：简要介绍DEM在模拟颗粒材料的断裂、应力分布和宏观响应方面的潜力。岩土工程的可靠性与不确定性：从确定性设计向概率性设计转变，介绍可靠性指标$eta$和可靠度分析在评估工程风险中的关键作用。 --- 结语本书的构建旨在提供一个坚实的理论框架，同时强调工程实践中的创新与智慧。通过整合经典的岩土力学原理与当前最先进的测试技术、数值方法和地基处理策略，我们期望读者不仅能解决现有的工程问题，更能预见并适应未来对基础设施提出更高要求的挑战。掌握这些知识，就是掌握了安全、高效地利用和保护我们地下世界的钥匙。