內容簡介
《岩土工程有限元分析：理論》系統介紹了岩土工程數值分析理論及相關知識，闡述了數值計算的優勢及不足、限制和缺陷，幫助讀者對數值分析結果作出準確判斷。內容覆蓋岩土工程分析總論、線彈性有限元理論、岩土工程問題分析、土的力學性質、彈性本構模型、彈塑性力學性質、簡單彈塑性本構模型、高等本構模型、材料非線性有限元理論、滲流和固結、三維有限元計算和傅立葉級數有限元法等。為使讀者對有限元數值分析有全面深入的了解，《岩土工程有限元分析：理論》側重理論介紹，套用分析在《岩土工程有限元分析：套用》中介紹。作者簡介
波茨（DavidM．Potts），英國皇家工程院院士，英國岩土工程協會會員。在倫敦國王學院獲得土木工程專業學士學位，後又相繼獲得劍橋大學哲學博士學位和倫敦帝國理工學院理學博士學位。博士畢業在劍橋大學工作一段時間後，到荷蘭ShellResearchLaboratories從事海洋岩土工程研究。1979年回到倫敦帝國理工學院工作，現任土木及環境工程系副主任，岩土工程專業教授，發表了大量的學術論文並榮獲各種獎章和獎勵。同時也是英國GCG計算有限公司經理，並在國際土力學及基礎工程協會、英國土木工程師協會，英國結構工程師學會及英國標準協會擔任要職。斯察維奇，南斯拉夫貝爾格勒大學結構工程專業學士畢業，又在該校獲得岩土工程專業碩士學位後留校工作，從事結構工程和岩土工程的教學、科研及諮詢工作。1992年到倫敦帝國理工學院從事土體各向異性試驗研究，1996年獲得博士學位。此後一直在倫敦帝國理工學院從事岩土試驗研究及數值分析，目前是高級講師，英國岩土工程協會和英國土木工程師協會會員。
目錄
譯者的話前言
第1章岩土工程分析總論
1.1引言
1.2概述
1.3設計目的
1.4設計要求
1.5計算理論
1.5.1總控制方程
1.5.2平衡方程
1.5.3幾何方程
1.5.4平衡及相容條件
1.5.5本構方程
1.6幾何假定
1.6.1平面應變
1.6.2軸對稱問題
1.7分析方法
1.8解析解
1.9簡單法
1.9.1極限平衡法
1.9.2應力場滑移線法
1.9.3極限分析法
1.9.4討論
1.10數值分析
1.10.1彈性地基梁法
1.10.2完全數值分析
1.11小結
第2章線彈性有限元理論
2.1引言
2.2概述
2.3總述
2.4單元離散
2.5位移近似
2.5.1等參單元
2.6單元方程
2.6.1數值積分
2.7總方程
2.7.1直接剛度法
2.8邊界條件
2.9解方程
2.9.1總剛度矩陣存儲
2.9.2總剛度矩陣的三角分解
2.9.3解方程
2.9.4已知位移邊界條件
2.10應力和應變計算
2.11算例
2.12有限元軸對稱計算
2.13小結
附錄II.1三角形單元
II.1.1面積坐標推導
II.1.2等參方程
第3章岩土工程問題分析
3.1引言
3.2概述
3.3總應力分析
3.4孔壓計算
3.5特殊單元
3.5.1簡介
3.5.2單元應變
3.5.3本構關係
3.5.4單元方程
3.5.5膜單元
3.6有限元界面模擬
3.6.1簡介
3.6.2基本理論
3.6.3單元方程
3.6.4討論
3.7邊界條件
3.7.1簡介
3.7.2局部坐標
3.7.3已知位移條件
3.7.4約束自由度
3.7.5彈簧
3.7.6應力邊界
3.7.7點荷載
3.7.8體積力
3.7.9填築
3.7.10開挖
3.7.11孔壓
3.8小結
第4章土的力學性質
4.1引言
4.2概述
4.3黏土的力學性質
4.3.1土體單向壓縮特性
4.3.2土體的剪下特性
4.3.3應力路徑
4.3.4中主應力
4.3.5各向異性
4.3.6大應變
4.4砂土的力學性質
4.4.1單向壓縮特性
4.4.2剪下特性
4.4.3中主應力的影響
4.4.4各向異性
4.4.5大應變下的力學性質
4.5混合土的力學性質
4.5.1沉積土比較
4.5.2殘積土
4.5.3殘餘強度
4.6評論
4.7小結
第5章彈性本構模型
5.1引言
5.2概述
5.3不變數
5.4彈性特性
5.5各向同性線彈性模型
5.6各向異性線彈性模型
5.7非線性彈性模型
5.7.1簡介
5.7.2雙線性模型
5.7.3KG模型
5.7.4雙曲線模型
5.7.5小應變剛度模型
5.7.6Puzrin-Bur1and模型
5.8小結
第6章彈塑性力學性質
6.1引言
6.2概述
6.3線彈性－理想塑性材料的單軸受力特點
6.4線彈性－塑性應變硬化材料的單軸受力特點
6.5線彈性－塑性應變軟化材料的單軸受力情況
6.6與岩土工程的關係
6.7廣義應力－應變空間中的拓展
6.8基本概念
6.8.1坐標軸的－致性
6.8.2屈服函式
6.8.3塑性勢函式
6.8.4硬化／軟化準則
6.9理想塑性（線彈性－理想塑性）材料的二維力學特徵
……
第7章簡單彈塑性本構模型
第8章高等本構模型
第9章材料非線性有限元理論
第10章滲流和固結
第11章三維有限計算
第12章傅立葉級數有限元法
參考文獻
符號表
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前言
用有限元解決實際工程問題已有三十多年歷史，由於岩土工程問題的特殊性，近期才將該方法大量用於岩土工程問題中，因此在岩土工程領域介紹有限元方法的書籍較少。二十多年來，英國倫敦帝國理工學院（ImperialCollege，London）一直走在岩土工程數值分析的最前沿，憑藉自己的計算程式及對有限元理論的深刻理解，已在有限元計算方面取得了巨大成就，多年研究經驗表明，合理使用有限元方法可以為實際工程問題提供可靠的數據支持。
岩土工程有限元分析不僅要具備土力學和有限元方面的專業知識，了解現有本構模型的局限性，而且還要熟知軟體的性能，但全面掌握這些知識並不容易，本科生或碩士生的專業課程很少覆蓋這些內容，很多從事有限元分析或運用計算結果的工程師不了解其局限性和缺陷，近年來我們舉辦為期4天的岩土工程數值分析短訓班就非常強調這個問題。這個短訓班吸引了許多工程界和學術界的人員參加，舉辦得很成功，但也暴露出很多工程師不具備有限元分析的基本能力，正是他們的強烈要求及鼓勵促使我們撰寫這套書。
這套書主要介紹岩土工程有限元方法的套用，具體包括：
（1）有限元理論，主要介紹有限元分析中的近似和假設。
（2）常用本構模型及其優缺點。
（3）如何評價、比較商業軟體的計算能力。
（4）有限元計算結果可信度的判斷。
（5）用計算實例說明數值分析的局限性及利弊。
本套書主要面向商業軟體的使用者及研究人員，也適用於岩土工程專業高年級本科生或研究生。為達到淺顯易懂的目的，本書理論部分用傳統的數學矩陣表示，沒有使用張量符號。
顯然，這套書不可能涵蓋與岩土工程有關的所有數值分析內容，其一，涉及的領域太多，全部覆蓋這些內容需要很長的篇幅；其二，我們的研究經驗有限。因此這套書側重介紹我們已經熟練掌握並對工程師有幫助的內容，僅含靜力分析部分，不介紹動力回響。即便如此，集中在一本書中介紹仍不合適，於是將其分為《岩土工程有限元分析：理論》和《岩土工程有限元分析：套用》兩本書。
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