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非飽和膨脹土的水分遷移特性研究 版權信息
- ISBN：9787121480683
- 條形碼：9787121480683 ; 978-7-121-48068-3
- 裝幀：平塑
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
非飽和膨脹土的水分遷移特性研究 內容簡介
非飽和膨脹土吸水膨脹、失水收縮且往返可復的特性常對工程造成危害，因此其水分遷移特性越來越得到重視。本書通過對非飽和膨脹土水分遷移模型研究、試驗用土土水特征及微觀結構研究、考慮溫度效應的非飽和膨脹土水分遷移試驗研究、非飽和膨脹土水分遷移的分子動力學研究，以及非飽和膨脹土的水分遷移的數值分析研究，探討了土體細微觀信息提取的新路徑，以尋求宏觀水分遷移與細微結構表征參數間的統一性，為科學合理預測地基工程是否安全提供了理論依據。
非飽和膨脹土的水分遷移特性研究 目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 2
1.2 土體中水分遷移研究現狀 3
1.2.1 理論研究 4
1.2.2 試驗研究 5
1.2.3 數值分析研究 7
1.2.4 微觀研究 7
1.2.5 存在的主要問題 9
1.3 本書主要內容與研究路線 10
第2章 非飽和膨脹土水分遷移模型研究 13
2.1 相關理論 14
2.1.1 質量守恒原理 14
2.1.2 非飽和土中的Darcy定律 15
2.1.3 氣相的Fick定律 16
2.1.4 氣相的Dalton規律 16
2.1.5 水蒸氣的飽和壓力 17
2.2 基于時間分數階非飽和土氣、液遷移方程的構建 17
2.2.1 理論模型 17
2.2.2 參數的計算方法 20
2.3 極坐標下的分數階氣、液遷移方程的數值解法 23
2.4 本章小結 29
第3章 試驗用土土水特征及微觀結構研究 30
3.1 試驗土樣的基本物理特性 31
3.2 土水特征曲線 33
3.3 土水特征曲線預測模型 38
3.4 非飽和膨脹土水分遷移的微觀結構試驗 39
3.4.1 試樣制備 40
3.4.2 微觀定性分析 41
3.4.3 微觀定量研究 46
3.4.4 孔隙結構的三維模擬 52
3.5 本章小結 54
第4章 考慮溫度效應的非飽和膨脹土水分遷移試驗研究 55
4.1 試驗方案 56
4.2 試驗方法 58
4.2.1 試驗裝置 58
4.2.2 土樣制備 59
4.2.3 氣、液混合水遷移試驗步驟 62
4.2.4 氣態水遷移試驗步驟 64
4.3 試驗結果與分析 64
4.3.1 氣、液混合水 67
4.3.2 氣態水 75
4.3.3 對比分析 78
4.4 本章小結 83
第5章 非飽和膨脹土水分遷移的分子動力學研究 85
5.1 分子動力學模型構建 87
5.2 水化動力學特征參數 88
5.2.1 層間距 90
5.2.2 水分子擴散系數 91
5.2.3 徑向分布函數 92
5.2.4 濃度分布 97
5.3 水分遷移的微觀內在關系分析 99
5.4 本章小結 101
第6章 非飽和膨脹土水分遷移的數值分析研究 103
6.1 基于時間分數階偏微分方程的差分方法 104
6.2 基于Conformable分數階理論計算分析 105
6.3 數值計算結果與試驗結果對比分析 115
6.4 數值計算結果與整數階模擬結果對比 121
6.5 基于Conformable分數階理論的時間分數階氣、液遷移方程的
應用驗證 125
6.6 本章小結 128
第7章 總結與展望 129
7.1 結論 130
7.2 創新點 133
7.3 后續研究內容及展望 133
參考文獻 135
1.1 研究背景 2
1.2 土體中水分遷移研究現狀 3
1.2.1 理論研究 4
1.2.2 試驗研究 5
1.2.3 數值分析研究 7
1.2.4 微觀研究 7
1.2.5 存在的主要問題 9
1.3 本書主要內容與研究路線 10
第2章 非飽和膨脹土水分遷移模型研究 13
2.1 相關理論 14
2.1.1 質量守恒原理 14
2.1.2 非飽和土中的Darcy定律 15
2.1.3 氣相的Fick定律 16
2.1.4 氣相的Dalton規律 16
2.1.5 水蒸氣的飽和壓力 17
2.2 基于時間分數階非飽和土氣、液遷移方程的構建 17
2.2.1 理論模型 17
2.2.2 參數的計算方法 20
2.3 極坐標下的分數階氣、液遷移方程的數值解法 23
2.4 本章小結 29
第3章 試驗用土土水特征及微觀結構研究 30
3.1 試驗土樣的基本物理特性 31
3.2 土水特征曲線 33
3.3 土水特征曲線預測模型 38
3.4 非飽和膨脹土水分遷移的微觀結構試驗 39
3.4.1 試樣制備 40
3.4.2 微觀定性分析 41
3.4.3 微觀定量研究 46
3.4.4 孔隙結構的三維模擬 52
3.5 本章小結 54
第4章 考慮溫度效應的非飽和膨脹土水分遷移試驗研究 55
4.1 試驗方案 56
4.2 試驗方法 58
4.2.1 試驗裝置 58
4.2.2 土樣制備 59
4.2.3 氣、液混合水遷移試驗步驟 62
4.2.4 氣態水遷移試驗步驟 64
4.3 試驗結果與分析 64
4.3.1 氣、液混合水 67
4.3.2 氣態水 75
4.3.3 對比分析 78
4.4 本章小結 83
第5章 非飽和膨脹土水分遷移的分子動力學研究 85
5.1 分子動力學模型構建 87
5.2 水化動力學特征參數 88
5.2.1 層間距 90
5.2.2 水分子擴散系數 91
5.2.3 徑向分布函數 92
5.2.4 濃度分布 97
5.3 水分遷移的微觀內在關系分析 99
5.4 本章小結 101
第6章 非飽和膨脹土水分遷移的數值分析研究 103
6.1 基于時間分數階偏微分方程的差分方法 104
6.2 基于Conformable分數階理論計算分析 105
6.3 數值計算結果與試驗結果對比分析 115
6.4 數值計算結果與整數階模擬結果對比 121
6.5 基于Conformable分數階理論的時間分數階氣、液遷移方程的
應用驗證 125
6.6 本章小結 128
第7章 總結與展望 129
7.1 結論 130
7.2 創新點 133
7.3 后續研究內容及展望 133
參考文獻 135
展開全部
非飽和膨脹土的水分遷移特性研究 作者簡介
劉秋燕，1984年生，山東菏澤人，漢族，中共黨員，2021年12月畢業于合肥工業大學土木與水利工程學院，獲工學博士學位。研究方向:巖土工程性質與測試技術、災害不確定性分析與防治;主要講授課程:《土力學》、《基礎工程》、《工程經濟學》等，指導學生多門課程設計、認識實習、生產實習及畢業設計等實踐環節。教學工作情況:參與國家自然科學基金2項;主持精品課程項目1項;教研項目1項;參編武漢大學出版社《工程地質》和《基礎工程》教材2部;近五年發表SCI論文9篇;參與安徽省交通規劃設計研究院地勘分院合肥新橋國際機場高速公路、徐州至明光高速公路安徽段、泗洪至許昌高速公路安徽段、淮南市淮上淮河大橋等項目的勘察設計工作。
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