数字照相量测技术及其在岩土工程实验中的应用

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出版者:
作者:李元海
出品人:
页数:103
译者:
出版时间:2009-11
价格:42.00元
装帧:
isbn号码:9787564605186
丛书系列:
图书标签:
  • 数字图像处理
  • 岩土工程
  • 测量技术
  • 实验应用
  • 摄影测量
  • 三维重建
  • 变形监测
  • 土工试验
  • 工程测量
  • 遥感技术
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具体描述

《数字照相量测技术及其在岩石土工程实验中的应用》是著者对近8年(2001~2009)来在数字照相量测技术研究与应用工作成果的一个总结。《数字照相量测技术及其在岩石土工程实验中的应用》可供大专院校与研究院所从事实验力学研究的本科生、研究生与科研人员使用,也可供相关设计、施工单位从事相关研究与应用工作的工程技术人员参考。

岩土工程领域的经典著作与前沿探索 一、 基础理论的深度挖掘与革新 本书汇集了岩土工程领域数十年的研究精粹,旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的理论框架。我们摒弃了对基础知识的浅尝辄止,而是深入探讨了材料本构关系、土体变形机制以及动力响应等核心议题。 1. 土体本构模型的演进与再审视 本书对经典的土体本构模型,如摩尔-库仑准则、德鲁克-普拉格准则等进行了系统性的梳理与批判性分析。我们聚焦于现代工程实践中对非线性、各向异性和历史依赖性行为的建模需求,详细阐述了修正剑桥模型(MCC)在应力历史路径敏感性方面的改进,并引入了更先进的超固结粘土(Overconsolidated Clay)的弹塑性本构理论。特别地,对于软弱土体,书中详细分析了基于应力状态和应变增量的双面屈服准则(如Drucker-Prager与Mohr-Coulomb的结合)在预测土体极限承载力时的优势与局限。 2. 固结与渗透性理论的深化 传统的Terzaghi一维固结理论在处理三维应力状态和非均匀渗透性介质时显得力不从心。本书引入了基于有限元方法的渗透分析框架,重点讨论了孔隙水压力在瞬态和长期稳定状态下的分布规律。对于高渗透性材料(如砂砾石地层),我们详细推导了基于非达西流动的渗流模型,并结合现场压实度测试数据,构建了渗透系数与相对密度之间的统计关系模型。针对软土地基,则着重分析了排水速率对固结效率的影响,并提出了考虑侧向压力的固结分析方法。 3. 土动力学响应与液化判据 在土动力学部分,本书超越了简单的有效应力法,深入探讨了循环加载下土体的动力本构关系。我们详细介绍了基于有效应力法的循环应力应变分析,包括循环软化和累积塑性应变的发展。对于地震工程,书中对场地效应分析进行了详尽论述,特别是针对场地放大效应和奇异波传播的数值模拟方法。在液化判别方面,除了传统的基于SPT N值的经验判据外,我们还引入了基于孔隙水压力比(BPR)的实时监测方法,并结合场地加速度响应谱,提出了更具鲁棒性的液化风险评估体系。 二、 复杂地质环境下的工程实践与控制 本书的实践价值体现在其对复杂地质条件和特殊工程环境的细致剖析,提供了切实可行的工程对策。 1. 深基坑支护结构设计与监测 深基坑工程是城市地下空间开发的核心挑战。本书系统阐述了土体与支护结构之间的相互作用机制,详细分析了锚杆、内支撑、桩墙结构(如地下连续墙、SMW工法)的受力特性。我们重点探讨了如何精确评估基坑开挖引起的邻近建筑物沉降与倾斜风险,并给出了基于风险等级的动态监测预警阈值设定标准。书中包含了大量实际案例分析,涉及对深厚软土地层、富水砂层等不良地质条件的支护优化方案。 2. 边坡稳定分析与风险管理 边坡工程的可靠性直接关系到基础设施的安全运行。本书采用概率分析方法,对边坡稳定性的不确定性进行了量化评估。除了经典的极限平衡法(如Bishop法、Janbu法)的推导与应用外,我们还引入了基于强度折减法的可靠度分析。对于滑坡的监测预警,书中详细介绍了基于位移监测、孔隙水压力变化以及InSAR遥感技术的综合预警体系的构建,强调了主动干预措施(如排水、加固)与被动防护措施(如抗滑桩、削坡减载)的协同作用。 3. 复杂地基处理技术评估 面对日益增多的软土地基和膨胀土工程,地基处理技术成为关键。本书对高压旋喷(CCP)、碎石桩、CFG桩等加筋技术进行了详细的力学性能对比分析,特别是针对桩间土的应力传递机制。对于膨胀土,书中分析了膨胀压力产生的机理,并评估了换填、注浆加固以及设置隔离层等多种处理措施的长期效果。对于高填方和复杂地质交界处的沉降差异控制,提出了多阶段加载和预压固结的优化设计流程。 三、 现代工程计算方法与新工具的应用 本书致力于连接传统理论与现代计算技术,指导工程师利用先进工具解决实际问题。 1. 有限元法的结构化应用 我们系统介绍了岩土工程中有限元法的基本步骤:单元选择、本构模型植入、边界条件设定以及结果后处理。书中特别强调了在进行非线性分析时,如何合理选择接触面单元(Contact Elements)来模拟土体与结构(如桩基、挡墙)之间的摩擦和滑移行为。针对岩体结构,我们详细阐述了诸如Quasi-Continuous Method和Distinct Element Method(DEM)在模拟节理岩体和爆破效应中的适用性。 2. 现场试验数据的解释与校核 理论模型的可靠性最终依赖于现场试验数据的验证。本书对标准贯入试验(SPT)、静力触探试验(CPT)、旁压仪测试(PMT)以及十字板剪切测试(Vane Shear Test)的结果判读进行了深入探讨。我们重点阐述了如何利用CPT的锥尖阻力、侧壁摩阻力等多个参数,结合神经网络或机器学习方法,对土层分类和强度参数进行多变量反演,从而提高参数估计的准确性和工程适用性。 3. 长期性能预测与风险量化 在可持续发展理念下,工程的长期性能评估至关重要。本书引入了时间相关的分析方法,如考虑应变速率效应的粘塑性模型,用于预测结构在数十年乃至上百年后的沉降趋势。此外,我们详细介绍了基于蒙特卡洛模拟方法的岩土工程可靠度分析,用以量化设计参数不确定性对结构安全裕度的影响,从而指导工程安全等级的确定和设计标准的制定。 本书面向岩土工程专业的本科高年级学生、研究生以及经验丰富的工程技术人员,力求成为理论学习和工程实践之间不可或缺的桥梁。

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读后感

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这本书的标题让我觉得有点新颖,也有一点期待。我一直对那些能让工程测量变得更智能、更高效的技术很感兴趣。在岩土工程领域,精确的测量是确保项目安全和质量的基础,而传统的测量方法有时候确实会受到一些限制。我设想,这本书可能会介绍如何利用数字相机捕捉地表沉降的动态过程,或者是在边坡稳定性分析中,如何通过图像识别来检测裂缝的发展趋势。我比较关注的是,这项技术能否帮助我们更早地发现潜在的工程风险,并且提供更可靠的监测数据。我希望这本书能够详细阐述这项技术的工作原理,以及它在实际工程实验中的具体应用案例,比如有哪些成功的先例,或者是在遇到哪些技术难题时,这项技术能够提供有效的解决方案。如果能有相关的技术图表和数据分析,那就更好了,这样能让我对这项技术有一个更深入的理解。

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老实说,看到“数字照相量测技术”这个词,我的第一反应是有些距离感。我不太懂那些高精尖的技术名词,但“岩土工程实验”这个词又让我觉得它跟我的专业领域多少沾点边。我一直觉得,实验是验证理论、掌握技能的关键环节,如果能够用上更先进的技术,那肯定能事半功倍。我设想,这本书会不会讲一些关于如何用相机捕捉土壤的细微裂缝?或者是在混凝土试块的养护过程中,如何通过照片来监测其表面变化?我想了解的是,这项技术到底能不能让实验变得更直观、更准确,甚至更省时省力。我不太希望它里面充斥着太多晦涩难懂的公式,而是更倾向于了解它能解决什么实际问题,比如如何更有效地进行滑坡监测,或者如何更精确地评估土体的承载能力。如果这本书能提供一些清晰的步骤和方法,让我这个门外汉也能大致理解,那我就很满足了。

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这本书的标题倒是挺吸引我的,毕竟“数字照相量测技术”听起来就是那种能把枯燥的工程数据变得直观、有趣的神奇玩意儿。我一直觉得岩土工程什么的,尤其是实验环节,总感觉是那种在地里挖来挖去,然后小心翼翼地测量数据,过程可能有点漫长而且依赖于一些传统设备。但如果能用上数字照相,那感觉就完全不一样了!我脑海里立刻浮现出那种高科技的画面,是不是可以用摄像头捕捉地基变形的每一个瞬间?或者是在模型试验中,通过照片分析岩石的应力分布?这让我对传统岩土工程实验的刻板印象有了一点颠覆。我期待这本书能为我打开一扇新世界的大门,让我看到如何将先进的图像处理技术与严谨的工程实践相结合,也许还能看到一些案例分析,说明这种技术是如何提高测量精度、效率,甚至降低成本的。不过,作为一个对具体技术细节不太了解的读者,我更希望它能通俗易懂地介绍原理,而不是上来就堆砌一堆我看不懂的公式和算法。毕竟,我的初衷是想了解这项技术在实际应用中的价值,而不是成为一名图像处理专家。

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这本书的封面设计倒是挺简洁大方的,但标题“数字照相量测技术及其在岩土工程实验中的应用”让我有些犹豫。我平时接触岩土工程的领域比较有限,主要是在一些项目的前期咨询或者地质勘探方面。对于“数字照相量测技术”,我只知道它大概是一个跟图像采集和分析有关的领域,至于它具体能怎么应用到岩土工程的实验中,我实在是没有概念。我会想,是不是像一些3D扫描仪那样,可以用来测量土体的三维形态?或者是在边坡稳定性的监测中,通过照片来记录和分析滑坡的迹象?我担心这本书的内容会过于专业,对于我这种背景的读者来说,可能理解起来会比较吃力。但是,我又隐隐觉得,在现代工程领域,数据可视化和精确测量越来越重要,如果这项技术真的能够革新岩土工程的实验手段,那对整个行业来说都是一个巨大的进步。我希望这本书能够提供一些基础性的介绍,让我先对这个技术有个大致的了解,然后再深入到具体的应用场景,而不仅仅是罗列一堆我不知道如何解读的技术参数。

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读到这本书名,我首先想到的是它可能包含一些前沿的科技应用。我平时关注建筑行业的发展,深知岩土工程是建筑的基石,它的稳定性直接关系到整个工程的安全。所以,如果“数字照相量测技术”真的能在这方面有所突破,那绝对是值得关注的。我脑海里勾勒出的场景是,在进行一些大型工程的地下结构施工时,如何精确监测开挖面的变形?或者是在桥梁、大坝等重要基础设施的长期监测中,如何利用照片来捕捉细微的结构变化?这让我感到好奇,这本书是否会提供一些具体的技术方案,比如需要用到哪些类型的相机,如何进行数据的采集和处理,以及最终如何将这些图像数据转化为可用的工程信息。我期望这本书能展示一些实际的工程案例,让我看到这项技术是如何在复杂的现场条件下得到应用的,并且取得了什么样的成效。如果这本书能够详细解释这些过程,并且配上清晰的图示,那我一定会觉得非常有价值,因为它将理论与实践紧密地结合在了一起。

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