土木工程相似理论与模型试验 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

本书共9章，主要介绍土木工程相似理论、相似材料和模型试验设计的基本概念、方法。本书内容包括相似定理、相似准则的导出方法、模型试验相似材料、边坡稳定性模型试验、桥梁静载模型试验、隧道衬砌变形模型试验、爆破开挖岩土体模型试验和海底管道稳定性模型试验等。

为适应教学需要，本书适当增加了课后习题，以便于知识的巩固和拓展。

本书可作为高等学校土木工程专业或相关专业的研究生教材，还可供相关技术人员参考。

第1章  绪论    1

1.1  研究方法    1

1.2  模型的概念    2

1.3　模型试验的特点    2

习题    3

第2章  相似定理    4

2.1  物理量与量纲    4

2.2  相似的物理概念    6

2.3  相似定理    10

2.4  相似第二定理（π定理）    11

2.5  相似第三定理    12

习题    13

第3章  相似准则的导出方法    14

3.1  方程分析法    14

3.2  量纲分析法    21

3.3  相似准则的简单应用    28

3.4  相似准则形式的改变    36

3.5  相似准则形式的选择    38

习题    39

第4章  模型试验相似材料    40

4.1  概述    40

4.2  模型试验常见的相似材料    41

4.3  相似材料物理力学性质的测定    59

4.4  相似材料的配制    61

4.5  尺寸效应    92

习题    99

第5章  边坡稳定性模型试验    100

5.1  降雨诱导基覆型堆积体边坡稳定性模型试验    100

5.2  地震荷载作用下边坡稳定性模型试验    102

习题    107

第6章  桥梁静载模型试验    108

6.1  工程概况    108

6.2  相似性分析    108

6.3  相似材料的选择    111

6.4  试验设计    112

习题    112

第7章  隧道衬砌变形模型试验    113

7.1  问题描述    113

7.2  相似性分析    113

7.3  相似材料的选择    114

7.4  模型制作    115

习题    115

第8章  爆破开挖岩土体模型试验    116

8.1  概述    116

8.2  集中药包爆破开挖模型试验    116

8.3  条形药包爆破开挖模型试验    118

8.4  分布式平面药包爆破开挖模型试验    119

习题    119

第9章  海底管道稳定性模型试验    120

9.1  海底管道局部冲刷模型试验    120

9.2  海底管道涡激振动模型试验    122

习题    127

参考文献    128

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前言

模型试验是用与原型相似的模型进行试验研究，并将研究结果应用于原型的一种重要的试验研究方法。它在土木工程领域中具有重要的地位，且具有不可替代的作用。通过该方法可以解决很多应用数学和计算机技术无法处理的复杂物理问题。该方法的理论基础是三个相似定理，三个相似定理对相似物理现象的性质和其中存在的内在规律进行了系统阐述。

  本书对主要的相似准则导出方法进行了详细介绍，并用相应的实例阐述了详细的推导过程。模型试验相似材料的配制在实际操作中是个难题，本书在前人研究的基础上对相似材料的类型和特性进行了归纳整理，并讨论了相关的尺寸效应。后本书分专题对边坡稳定性、桥梁静载、隧道衬砌变形、爆破开挖岩土体、海底管道稳定性等模型试验的设计进行了系统分析。

  为了适应土木工程研究生教学的需要，作者基于十多年来的科研和教学经验，同时参考了国内外相关书籍和研究资料，从相似理论、相似材料、相似模型试验设计等方面做了论述，力求使本书具有系统性和科学性的特点。本书内容涉及许多不同类型的相似材料及相似模型，但主要侧重于岩土工程、桥梁工程、隧道工程、爆破工程及海洋工程等研究领域。

  由于作者水平所限，书中难免存在不妥和错误之处，敬请读者批评指正。