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高拱壩地質力學模型試驗方法與應用 版權信息
- ISBN：9787508452258
- 條形碼：9787508452258 ; 978-7-5084-5225-8
- 裝幀：暫無
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
高拱壩地質力學模型試驗方法與應用 節選
國務院學位委員會在學科簡介中為土木工程所下的定義是：
“土木工程(Civil Engineering)是建造各類工程設施的科學技術
的統稱。它既指工程建設的對象，即建造在地上、地下、水中的
各種工程設施，也指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設
計、施工、保養、維修等專業技術”。土木工程是一個專業覆蓋
面極廣的一級學科。
英語中“Civil”一詞的意義是民間的和民用的。“Civil En—
gineering”一詞*初是對應于軍事工程(Military Engineering)
而誕生的，它是指除了服務于戰爭設施以外的一切為了生活和生
產所需要的民用工程設施的總稱，后來這個界定就不那么明確
了。按照學科劃分，地下防護工程、航天發射塔架等設施也都屬
于土木工程的范疇。
土木工程是國家的基礎產業和支柱產業，是開發和吸納我國
勞動力資源的一個重要平臺，由于它投人大、帶動的行業多，對
國民經濟的消長具有舉足輕重的作用。改革開放后，我國國民經
濟持續高漲，土建行業的貢獻率達到1／3；近年來，我國固定資產
的投入接近甚至超過GDP總量的50％，其中絕大多數都與土建行
業有關。隨著城市化的發展，這一趨勢還將繼續呈現增長的勢頭。
相對于機械工程等傳統學科而言，土木工程誕生得更早，其
發展及演變歷史更為古老。同時，它又是一個生命力極強的學
科，它強大的生命力源于人類生活乃至生存對它的依賴，甚至可
以毫不夸張地說，只要有人類存在，土木工程就有著強大的社會
需求和廣闊的發展空間。
隨著技術的進步和時代的發展，土木工程不斷注入新鮮血
液，呈現出勃勃生機。其中工程材料的變革和力學理論的發展起
著*為重要的推動作用。現代土木工程早已不是傳統意義上的磚
瓦灰砂石，而是由新理論、新技術、新材料、新工藝、新方法武
裝起來的為眾多領域和行業不可或缺的大型綜合性學科，一個古
老而又年輕的學科。
綜上所述，土木工程是一個歷史悠久、生命力強、投入巨
大、對國民經濟具有拉動作用、專業覆蓋面和行業涉及面極廣的
一級學科和大型綜合性產業，為它編寫一套集新穎性、實用性和
科學性為一體的“簡明系列專輯”，既是社會的召喚和需求，也
是我們的責任和義務。
清華大學土木工程系是清華大學建校后成立*早的科系之
一，歷史悠久，實力也比較雄厚，有較強的社會影響和較廣泛的
社會聯系，組編一套“簡明土木工程系列專輯”，既是應盡的責
任也是一份貢獻，但面對土木工程這樣一個覆蓋面極廣的一級學
科，我們組編實際起兩個作用：其一是組織工作，組織廣大兄弟
院校及設計施工部門的專家和學者們編寫；其二是保證質量的作
用，我們有一個較為完善的專家庫，必要時請專家審閱、定稿。
簡明土木工程系列專輯包括以下幾層含義：簡明，就是避免
不必要的理論證明和繁瑣的公式推導，采用簡潔明快的表述方法，
圖文并茂，深入淺出，淺顯易懂；系列，指不是一本書而是一套
書，這套書力爭囊括土木工程涵蓋的各個次級學科和專業；專輯，
就是以某個特定內容編輯成冊的圖書，每本書的內容可以是某種
結構的分析與計算，某個設計施工方法，一種安裝工藝流程，某
種監測判定手段，一個特定的行業標準，等等，均可獨立成冊。
這套叢書不稱其為“手冊”而命名為“系列專輯”，原因之
一是一些特定專題不易用手冊的方法編寫；原因之二是傳統的手
冊往往“大而全”，書厚且涉及的技術領域多，而任何一個工程
技術人員在某一個階段所從事的具體工作又是針對性很強的，將
幾個專業甚至一個項目的某個階段集中在一本“大而全”的手冊
勢必造成攜帶、查閱上的不方便，加之圖書的成本過高，編寫機
構臃腫，組織協調困難，出書及再版周期過長，以致很難反映現
代技術飛速發展、標準規范規程更新速度太快的現實。考慮到這
些弊端，這套系列專輯采用小開本，在選題上盡量劃分得細一
些，視專業、行業、工種甚至流程的不同，能獨立成冊的絕不合
二為一，每本書原則上只討論一個專題，根據專題的性質和特點
有的書名仍冠以“手冊”兩字。
這套系列專輯的編寫嚴格貫徹“新穎性、實用性、科學性”
三大原則。
新穎性，就是充分反映有關新標準、新規程、新規范、新理
論、新技術、新材料、新工藝、新方法，老的、過時的、已退出
市場的一律不要。體現強勁的時代風貌。
實用性，就是避免不必要的說理和冗長的論述，盡可能從實
用的角度用簡潔的語言以及數據、表格、曲線圖形來表述；深入
淺出，讓人一看就懂，一懂能用；不是手冊，勝似手冊。
科學性，就是編寫內容均有出處，參考文獻除國家標準、行
業標準、地方標準必須列出以外，尚包括引用的論文、專著、手
冊及教科書。
這套系列專輯的讀者對象是比較寬泛的，它包括大專院校師
生，土木工程領域的管理、設計、施工人員，以及具有一定閱讀
能力的建筑工人。它既可作為土建技術人員隨身攜帶及時查閱的
手冊，又可選作大專院校、高職高專的教材及專題性教輔材料。
2005年10月于清華園
前言
當前，在水工設計中為什么還需要做結構模型試驗?不是已
經有了高速、高精度的數值模擬技術嗎?這是當前工程設計中遇
到的迫切需要回答的。然而，清華大學水利系脆性結構實驗室的
成長發展過程，可以清晰地說明這個問題。
1956年，當時的蘇聯專家高爾競柯來到清華大學，建議成
立水工結構實驗室，目的在于研究壩工結構的應力與穩定，這在
當時的中國來說還是**次。水工結構實驗室建成后，首先給廣
東流溪河做了拱壩試驗，主要是研究大壩的水力特性，到1958
年“大躍進”時期，實驗室又先后開展了輕石漿混凝土材料拱壩
模型試驗和陳村拱壩結構模型試驗，目的在于研究大壩的應力分
布規律。
20世紀60年代后，清華大學承擔了密云水庫和青石嶺水庫
的設計。青石嶺拱壩壩高125m，地基復雜，當時這成為了設計
人員無法計算的難題，清華大學水利系針對此提出了模型試驗方
法，自此翻開了關于模擬復雜地基上修建拱壩的研究新篇章，并
派人到意大利Bergmo ISMES學習，開始了地質力學模型試驗。
“文化大革命”后，1978年面臨高壩上馬，實驗室先后與當
時的西北勘測設計研究院和成都勘測設計研究院協作，開始了龍
羊峽重力拱壩、李家峽拱壩及二灘高拱壩的整體穩定和基礎處理
研究，從多方面研究大壩和地基的穩定。此后，我國高拱壩建設
一般都需要進行穩定模型試驗，要回答穩定安全度和地基處理的
合理性，而這些即使應用高精度大規模計算也是難以奏效的。例
如，當前世界的高拱壩英古里壩、錦屏一級壩、溪洛渡壩和小灣
壩等都做了地質力學模型試驗，以回答工程設計中的問題。
多年來，清華大學水利系的老師們從無到有，從試驗技術理
論到實踐，進行了艱苦的探索，并對材料試驗理論、材料相似理
論和數據量測理論等進行了摸索創新，為我國的高壩建設做出了
貢獻。其試驗的成果《高壩水工結構模型試驗》曾獲得國家科技
進步獎二等獎，主要成果也被編入我國水利行業標準《混凝土拱
壩設計規范》(SL282—2003)和電力行業標準《混凝土拱壩設
計規范》(DL／T5436—2006)。
40多年來，在張光斗先生指導下，參加試驗工作的主要有
陳興華、周維垣、楊若瓊、王宙、楊強、沈大利、林鵬、劉耀儒
等人，他們為試驗付出了血汗!配合試驗工作的還有剡公瑞、強
天馳、趙吉東、黃巖松、劉元高、陳欣等人，以及中國水電顧問
集團所屬的多個勘測設計研究院的大力支持，在此一并致謝!
本書是在前人相關研究基礎上，對我們試驗工作的粗淺總
結，40多年來工作很難用這么短的篇幅進行描述，詳細試驗成
果可參考相關文獻和生產報告，大量深入細致的總結尚有待今后
同仁們的努力。
本書的出版希望能激發同行的興趣，推動我國的高壩地質力
學模型試驗研究的進一步發展。時間緊迫，書中疏漏之處在所難
免，敬請讀者批評指正。
作者
2007年10月于清華園
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