《黄土隧道结构的地震动稳定》系统介绍黄土隧道地震动稳定的分析方法，给出具体的基于有限元强度折减法的分析方法，并针对多种因素耦合作用对黄土隧道的地震动稳定性分析做出相应的介绍。全书共12章，主要内容包括：强度折减法的基本原理，隧道结构地震动稳定性分析的动力有限元静力强度折减法和动力有限元强度折减法，地震作用下黄土隧道结构的稳定性分析，地震一渗流一列车荷载作用下黄土隧道结构的断面形式，列车荷载和雨水渗流及二者共同作用下黄土隧道结构的地震动稳定以及考虑黄土动参数情况下隧道结构的地震动稳定。
《黄土隧道结构的地震动稳定》可作为土木工程、水利水电工程等领域的工程设计、科学研究、施工技术人员和研究生等的参考书。
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黄土主要分布于中国、美国的中西部和俄罗斯的南部等国家和地区，总面积约1300万km2，而在我国黄土总面积达63.1万km2，主要分布在陕西、山西、河南、甘肃、宁夏等12个省（自治区）。近年来，随着西部大开发和国家“一带一路”战略的实施，大量的黄土隧道正在建设或有待建设，这些黄土隧道多处在高烈度地震区。因此，研究黄土隧道的地震动稳定性具有重要的理论意义和现实意义。
2009年5月以来，作者有幸结识中国工程院郑颖人院士，并在他的指导下在中国人民解放军后勤工程学院从事博士后研究工作。本书提出的两种方法就是在郑院士研究的基本框架下实现的，在此，对他的无私付出表示由衷的感谢！博士后出站后，作者与所指导的研究生继续开展这方面的工作，系统研究了多种因素作用下黄土隧道的地震动稳定特性。
全书共12章，第1章为绪论，介绍国内外研究的现状；第2章为强度折减法的基本原理，介绍基本原理、屈服条件和破坏准则；第3章为隧道结构地震动稳定性分析的动力有限元静力强度折减法；第4章为隧道结构地震动稳定性分析的动力有限元强度折减法；第5章为无衬砌黄土隧道的地震动稳定性分析；第6章为有衬砌黄土隧道的地震动稳定性分析及工程应用；第7章为地震一渗流一列车荷载作用下的黄土隧道断面形式；第8章为列车荷载作用下黄土隧道结构的地震动稳定：第9章为雨水渗流作用下黄土隧道结构的地震动稳定：第10章为列车荷载和雨水渗流作用下黄土隧道结构的地震动稳定；第11章为考虑黄土动参数的隧道结构地震动稳定；第12章为工程应用，针对已建黄土隧道进行动力稳定分析。
本书编写过程中，得到了博士研究生景伟及硕士研究生齐尚榕、聂俊、赵亮、石玮、范晶等的支持，在此对他们表示衷心的感谢；另外，本书还参考了很多国内外专家和同行学者的论文及专著，对所有参考文献的作者表示衷心的感谢！
本书出版得到了国家自然科学基金项目（51478212）和教育部博士点基金项目（博导类）（20136201110003）的支持，在此表示衷心的感谢。
由于作者水平有限，本书难免存在不足，欢迎广大读者批评指正。
程选生，兰州理工大学教授，工学博士，博士研究生导师，国家一级注册结构工程师。1995年郑州工学院工民建专业获工学学士学位，2001年兰州大学固体力学专业获工学硕士学位，2007年兰州理工大学结构工程专业获工学博士学位，2009年和2011年分别进入中国人民解放军后勤工程学院和北京工业大学土木工程博士后流动站从事博士后研究工作，2012年国家公派赴美国西北大学访学一年。现为国际隔震与消能减震控制学会（ASSISi）理事、国际土力学协会委员、中国力学学会计算力学委员会特邀委员、中国地震工程学会岩土防震减灾委员会委员、中国岩石力学与工程学会岩土工程信息技术与应用分会理事、中国土木工程学会土力学及岩土工程分会青年工作委员会委员、中国土木工程学会防震减灾工程技术推广委员会青年分委会委员及甘肃省建设科技与建筑节能协会委员，《振动与冲击》《中南大学学报（自然科学版）》《四川大学学报（工学版）》《中国公路学报》等期刊审稿人，教育部学位中心通讯评议专家，国家自然科学基金项目和中国博士后基金项目通讯评议专家，甘肃省震后房屋建筑应急评估专家。主持国家自然科学基金项目2项、教育部博士点基金（博导类）1项、甘肃省科技支撑项目1项、甘肃省建设科技攻关项目3项；参与国家973项目和教育部创新团队发展计划项目各1项。发表论文100余篇（SCI／EI检索46篇，ISTP检索10篇），申请发明专利15项。获甘肃省科技进步奖一等奖1项、三等奖3项，甘肃省建设科技进步奖一等奖和二等奖各1项，获第16届甘肃省高等学校青年教师成才奖。主要研究方向：隧道结构的地震响应、动力稳定及其施工技术；特种结构的液一固耦合振动及减隔震性能：混凝土结构的热力学性能；结构设计理论和方法。
目录
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 黄土隧道静力稳定的国内外研究现状 2
1.2.2 黄土隧道地震动稳定的国内外研究现状 4
1.2.3 黄土动参数研究现状 7
1.3 本书的主要内容 9
参考文献 11
第2章 强度折减法的基本原理 14
2.1 弹性常数对地震动安全系数的影响 14
2.1.1 弹性模量对安全系数的影响 14
2.1.2 泊松比对安全系数的影响 15
2.2 基本原理 15
2.3 屈服条件和破坏准则 16
参考文献 17
第3章 隧道结构地震动稳定性分析的动力有限元静力强度折减法 19
3.1 分析模型 19
3.1.1 动力分析模型 19
3.1.2 静力分析模型 20
3.2 动力有限元静力强度折减法 21
3.2.1 模态分析 21
3.2.2 边界顶点水平位移时间历程曲线 21
3.2.3 竖向边界各节点的水平位移 22
3.2.4 动力稳定分析 22
3.3 小结 26
参考文献 26
第4章 隧道结构地震动稳定性分析的动力有限元强度折减法 27
4.1 模态分析和边界条件 27
4.1.1 模态分析 27
4.1.2 边界条件 27
4.2 动力有限元强度折减法 29
4.2.1 分析模型 29
4.2.2 地震动稳定分析 30
4.2.3 数值算例 30
4.3 小结 36
参考文献 36
第5章 无衬砌黄土隧道的地震动稳定性分析 37
5.1 计算范围的确定 37
5.2 动力有限元静力强度折减法在无衬砌黄土隧道中的应用 39
5.2.1 无衬砌圆形黄土隧道的地震动稳定分析 39
5.2.2 无衬砌直墙式黄土隧道的地震动稳定分析 60
5.2.3 底脚处应力集中对安全系数的影响 72
5.3 动力有限元强度折减法在无衬砌曲墙式黄土隧道中的应用 76
5.4 小结 82
参考文献 82
第6章 有衬砌黄土隧道的地震动稳定性分析 83
6.1 衬砌混凝土结构的本构关系 83
6.2 混凝土的本构关系的ANSYS实现 85
6.3 利用动力有限元静力强度折减法进行有衬砌黄土隧道的地震动稳定性分析 86
6.4 利用动力有限元强度折减法进行有衬砌黄土隧道的地震动稳定性分析 92
参考文献 98
第7章 地震-渗流-列车荷载作用下的黄土隧道断面形式 99
7.1 材料参数 99
7.2 计算模型和边界条件 99
7.3 地震-渗流作用下不同断面形式黄土隧道的动力响应 100
7.4 地震-列车荷载下黄土隧道断面形式研究 112
7.4.1 高速列车荷载 112
7.4.2 地震-列车荷载下不同断面形式黄土隧道的动力响应 113
7.5 地震-渗流-列车荷载下黄土隧道断面形式研究 132
参考文献 153
第8章 列车荷载作用下黄土隧道结构的地震动稳定 154
8.1 计算参数与分析模型 154
8.1.1 材料参数 154
8.1.2 分析模型 155
8.2 模态分析 156
8.3 不同埋深黄土隧道结构的地震动稳定 157
8.3.1 浅埋隧道 157
8.3.2 深埋隧道 161
8.3.3 超深埋隧道 163
参考文献 167
第9章 雨水渗流作用下黄土隧道结构的地震动稳定 168
9.1 计算参数和分析模型 168
9.1.1 计算参数 168
9.1.2 分析模型 168
9.2 渗流作用下黄土隧道结构的地震动稳定 169
9.2.1 中雨作用下的地震动稳定 169
9.2.2 大雨作用下的地震动稳定 171
9.2.3 暴雨作用下的地震动稳定 174
参考文献 176
第10章 列车荷载和雨水渗流作用下黄土隧道结构的地震动稳定 177
10.1 计算参数及分析模型 177
10.1.1 计算参数 177
10.1.2 分析模型 177
10.2 列车荷载和不同降水条件下黄土隧道结构的地震动稳定 178
10.2.1 列车荷载和中雨作用下的地震动稳定 178
10.2.2 列车荷载和大雨作用下的地震动稳定 180
10.2.3 列车荷载和暴雨作用下的地震动稳定 183
参考文献 186
第11章 考虑黄土动参数的隧道结构地震动稳定 187
11.1 边界条件 187
11.2 分析模型 187
11.3 计算参数 188
11.4 不同含水率情况下黄土隧道结构的地震动稳定 189
11.4.1 含水率5% 189
11.4.2 含水率10% 191
11.4.3 含水率15% 193
11.5 不同振次情况下黄土隧道结构的地震动稳定 195
11.5.1 计算参数和地震波 195
11.5.2 振次20 195
11.5.3 振次30 198
11.6 结果分析 200
参考文献 201
第12章 工程应用 202
12.1 工程概况 202
12.2 动力有限元静力强度折减法 202
12.2.1 分析模型 202
12.2.2 计算参数 203
12.2.3 时程分析 203
12.2.4 安全系数 204
12.3 动力有限元强度折减法 206
12.3.1 动力分析模型和计算参数 206
12.3.2 静力分析以及热分析 207
12.3.3 动力分析 208
12.3.4 结果分析 209
参考文献 210
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