多場耦合分析在隧道工程中的應用

內容概要

隧道工程是復雜地質系統(tǒng)中的工程，多場耦合問題是地質系統(tǒng)中普遍存在的前沿課題，尤其是在水下隧道和寒區(qū)隧道工程中。多場耦合分析已成為隧道工程的重要分析方法，全書以具體工程事例為對象，重點介紹多場耦合分析在隧道工程的應用問題。全書共分為三篇：第一篇介紹了隧道工程中耦合問題的發(fā)展與現狀以及多場耦合分析的理論基礎；第二篇介紹了越江、海等水下隧道中的水壓問題、液固雙場耦合分析及水下盾構隧道的施工控制問題等；第三篇介紹了寒區(qū)隧道中的凍害問題、熱液固多場耦合分析以及在寒區(qū)隧道抗防凍方面的應用等。    本書可供從事隧道建設的科技人員使用，也可作為高等院校隧道及相關專業(yè)師生的參考書。

作者簡介

何川，男，1964年6月生，重慶市人。日本早稻田大學工學博士，現任西南交通大學土木工程學院地下工程系系主任、教授、博士生導師，隧道與地下工程國家級重點學科方向學術帶頭人；任中國公路學會隧道工程分會理事，中國土木工程學會隧道及地下工程分會理事，全國地下空間專業(yè)委

書籍目錄

第一篇  隧道工程多場耦合問題　第一章  緒論　  第一節(jié)  隧道工程中的耦合問題　  第二節(jié)  國內外研究現狀　  第三節(jié)  本書主要研究工作　第二章  隧道工程耦合分析的理論基礎　  第一節(jié)  巖體彈塑性基本理論　  第二節(jié)  巖體滲流力學基礎　  第三節(jié)  巖體傳熱力學基礎第二篇  水下隧道工程　第三章  水下隧道工程及高水壓問題　  第一節(jié)  水下隧道工程　  第二節(jié)  隧道工程的水壓問題　  第三節(jié)  典型水下隧道工程——重慶過長江盾構隧道簡介　第四章  水下盾構隧道施工期液固耦合效應的動態(tài)觀測及分析　  第一節(jié)  試驗斷面的確定　  第二節(jié)  試驗項目及方法　  第三節(jié)  試驗結果的分析　  第四節(jié)  現場跟蹤測試結論　第五章  水下盾構隧道施工期液固耦合效應研究　  第一節(jié)  水下隧道滲流場與應力場耦合研究方法　  第二節(jié)  水下盾構隧道施工期滲流場單場數值模擬　  第三節(jié)  水下盾構隧道施工期液固耦合數值模擬　  第四節(jié)  水下盾構隧道施工期主體結構安全性評價　第六章  高水壓盾構隧道施工期專題技術研究　  第一節(jié)  水下盾構隧道管片破損機理分析數值模擬　  第二節(jié)  水下盾構隧道管片壁后二次注漿控制技術研究第三篇  寒區(qū)隧道工程　第七章  寒區(qū)隧道工程及其凍害問題　  第一節(jié)  寒區(qū)的定義與分布　  第二節(jié)  寒區(qū)隧道的分類　  第三節(jié)  寒區(qū)隧道凍害問題　  第四節(jié)  典型寒區(qū)工程——鷓鴣山隧道簡介　第八章  寒區(qū)隧道凍害機理研究　  第一節(jié)  寒區(qū)隧道凍害的調查分析　  第二節(jié)  混凝土的冰凍破壞　  第三節(jié)  局部存水凍脹破壞　  第四節(jié)  凍脹性圍巖凍脹破壞　  第五節(jié)  引起隧道凍害的其他原因　第九章  寒區(qū)隧道圍巖及結構溫度場特性研究　  第一節(jié)  一般隧道圍巖溫度場特性研究　  第二節(jié)  寒區(qū)隧道圍巖及結構溫度場現場測試研究　  第三節(jié)  寒區(qū)隧道伴相變非穩(wěn)態(tài)溫度場數值模擬研究　第十章  寒區(qū)隧道抗防凍熱液固耦合效應研究　  第一節(jié)  寒區(qū)公路隧道抗防凍措施　  第二節(jié)  寒區(qū)隧道保溫層相變溫度場研究　  第三節(jié)  寒區(qū)隧道熱液固耦合機理及數學模型　  第四節(jié)  寒區(qū)隧道抗防凍措施的最終設計參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第一篇　隧道工程多場耦合問題　　第一章　緒論　　隧道工程總是賦存于一定的地質系統(tǒng)中，地下水、地應力和溫度是該物理地質環(huán)境中的3個主要因素，隧道圍巖溫度場、滲流場和應力場之間相互依存、相互聯系、相互影響，將各物理場分開進行研究而忽略其相互耦合作用的研究所得出的結論往往與工程實際情況不相適應，也不能滿足當前隧道工程建設的需要，尤其對水下隧道及寒區(qū)隧道而言，有必要進行熱液固多場耦合效應研究，探明各介質力學特性以及它們之間的相互影響，從而真實反映隧道結構及圍巖實際工作狀態(tài)，確保隧道施工安全性和長期運營安全性。　　第一節(jié)　隧道工程中的耦合問題　　天然巖（土）體總是賦存于一定的地質系統(tǒng)中，地下水、地應力和溫度是該物理地質環(huán)境中的3個主要因素…。在巖體地質系統(tǒng)的形成過程中，由于天然地質作用或人類活動而存在大量的斷層、節(jié)理、孔隙等地質構造，從而為水流、氣流或溫度等流體介質的存在和運動創(chuàng)造了條件，使得工程對象不再是單一的固相介質，而是涉及溫度、水流的多相介質體，工程研究不再是單一應力場和變形場，而涉及溫度場、滲流場等物理量的研究分析。大量的工程實踐表明，巖（土）體中溫度場、滲流場和應力場之間相互依存、相互聯系、相互影響，物理學上把這種2個或2個以上的體系或2種運動形式之間通過各種相互作用相互影響的現象稱為耦合（Coupling）?！　　?/pre>




編輯推薦
　　隧道工程總是賦存于一定的地質系統(tǒng)中，對水下隧道及寒區(qū)隧道而言，有必要進行熱液固多場耦合分析，探明各介質力學特性以及它們之間的相互影響，從而真實反映隧道結構及圍巖實際工作狀態(tài)，確保隧道施工安全性和長期運營安全性?！抖鄨鲴詈戏治鲈谒淼拦こ讨械膽谩芬愿咚畨核露軜嬎淼?、寒區(qū)公路隧道為研究對象，應用多場耦合數學模型，綜合現場跟蹤試驗、數值模擬等研究手段對水下盾構隧道及寒區(qū)公路隧道進行多場耦合分析，就水下盾構隧道的施工期安全性及寒區(qū)隧道抗防凍措施進行了較系統(tǒng)的研究。全書共分三篇十章。





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