《基于状态相关剪胀理论的堆石料强度与变形特性》针对堆石料的状态相关剪胀特性进行了试验、理论和数值计算研究，提出将砂土的状态相关剪胀理论引入堆石料的应力变形分析当中，从而解决实际工程当中，对堆石料构成的土工结构物进行数值分析时缺乏有效的模拟手段，不能用一个统一的方式描述堆石料工程从施工到运营、再到地震荷载的施加的问题。本书的研究成果为堆石料工程的合理设计，为改善有抗震缺陷的堆石料土工结构物的抗震性能，提出合理有效的加固方案提供技术依据。本书研究成果可供土木工程、水利工程等专业科研技术人员参考，亦可作为高等院校相关专业的师生的教学参考书。

　　《基于状态相关剪胀理论的堆石料强度与变形特性》：
　　1.6 问题的提出及本书的主要研究内容
　　近年来，粗粒料由于压实性能好、透水性强、填筑密度高、沉陷变形小、承载力高、地震荷载作用下不易液化等优良的工程性质，同时符合就地取材的原则，因而在高土石坝、高速铁路路基、建筑物地基、海岸港湾护岸、人工筑岛等工程中得到了广泛的应用。
　　土石坝因其对复杂地质条件的适应性而得到青睐，我国也正在兴建多座世界级的高土石坝，文献列出了目前国内外已建和在建的坝高在230m以上的土石坝，包括11座心墙坝和一座面板坝，都是堆石坝。对于堆石料，由于其剪胀特性不仅取决于当前应力状态，而且与土体本身的性质（如土的密度）有关，对具有不同密度的堆石料进行分析时，目前常见模型的做法是将处于不同状态的同一种材料作为不同的材料，分别用多组参数进行的模拟，即常见的模型基本上没有考虑堆石料的密度对坝体应力应变关系的影响。
　　而在实际工程中，如防波堤，一般是采用水下抛填法修筑而成，初期相对密度较小，在波浪和其他荷载作用下，不断变得密实，忽略堆石料密度的做法必然会造成很大的问题。
　　1.6.1目前研究中存在的问题
　　从目前国内外堆石料变形特性的研究现状来看，从低密度到高密度的堆石体变形特性的系统试验较少，尤其是相对密度较小情况下的研究成果几乎没有，未见有关堆石料临界状态的报道，二者制约了堆石体剪胀理论的发展，很少有人从机理方面分析堆石料的剪胀，大多是对试验现象的简单描述。同时，堆石体剪胀理论的不足又制约了堆石体的本构模型进展，致使在对工程实际问题进行数值分析时缺乏有效的模拟手段。不能用一个统一的模型描述堆石坝从施工逐级加载到蓄水进而到运营或地震荷载的施加这样一个连续渐进的加载过程。
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前言
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 堆石料变形特性试验研究
1.3 堆石料静动力本构模型
1.3.1 堆石料静力本构模型
1.3.2 堆石料的动力本构模型
1.4 状态相关剪胀理论
1.4.1 剪胀理论的发展历程
1.4.2 经典应力剪胀理论及其适用性
1.4.3 状态相关剪胀理论
1.5 土石坝有限元分析常用程序
1.6 问题的提出及本书的主要研究内容
1.6.1 目前研究中存在的问题
1.6.2 本书主要工作

第2章 堆石料强度和变形特性试验研究
2.1 引言
2.2 试验概况
2.2.1 试验土样描述
2.2.2 试验设备
2.2.3 仪器设备的检定和校准
2.2.4 试样制备
2.2.5 试样饱和
2.2.6 固结排水剪切试验过程
2.3 试验初始条件
2.4 试验结果分析
2.4.1 堆石料的固结特性
2.4.2 堆石料变形特性
2.4.3 堆石料的临界状态
2.5 本章小结

第3章 堆石料强度和变形特性数值模拟
3.1 引言
3.2 土的状态相关剪胀理论与本构模型
3.2.1 土的状态的描述
3.2.2 剪胀理论
3.2.3 塑性模量
3.2.4 基于状态相关剪胀理论的无黏性土本构理论
3.2.5 剪切模量的取值
3.2.6 计算参数
3.3 数值模拟
3.3.1 模拟方法
3.3.2 模拟结果
3.4 与其他模型对比分析
3.4.1 邓肯一张模型与南水模型模拟方法
3.4.2 邓肯一张模型与南水模型模拟结果
3.4.3 不同模型模拟结果对比
3.5 本章小结

第4章 SUMDES2D有限元程序的开发应用
4.1 引言
4.2 SUMDES2D有限元程序简介
4.2.1 程序结构
4.2.2 基本假定及符号约定
4.2.3 场方程
4.2.4 边界条件
4.2.5 时间和空间的离散
4.2.6 有限单元及高斯积分
4.2.7 数值更新
4.2.8 基于状态相关剪胀理论的临界状态模型
4.3 SUMDES2D前处理
4.4 邓肯一张模型与南水模型的二次开发应用
4.5 SUMDES2D有限元模拟
4.5.1 三轴试验的模拟
4.5.2 网格数量对计算精度的影响
4.5.3 与其他有限元计算结果的比较
4.6 均质坝算例
4.6.1 计算模型与参数选取
4.6.2 计算结果与分析
4.7 本章小结

第5章 考虑剪胀的堆石坝静动力有限元模拟
5.1 引言
5.2 工程实例
5.3 二维有限元数值模拟
5.3.1 二维有限元网格和边界条件
5.3.2 有限元计算模拟方案
5.3.3 材料本构模型及计算参数
5.4 静力二维有限元计算分析
5.4.1 竣工期坝体沉降及水平位移
5.4.2 蓄水期坝体沉降及水平位移
5.4.3 坝体及覆盖层大小主应力分布
5.4.4 计算结果分析
5.5 动荷载作用下堆石坝二维有限元计算分析
5.5.1 坝顶动力反应
5.5.2 单元稳定性分析
5.5.3 地震永久变形分析
5.5.4 局部土的应力应变响应
5.6 本章小结

第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献