理论篇

第0章 软岩工程大变形破坏现象

0.1沉积软岩构造大变形现象

0.2软岩地下工程大变形现象

0.3软岩地面工程大变形现象

0.4软岩实验中大变形现象

0.5软岩工程大变形的力学分类

参考文献

第1章 软岩大变形问题基本理论

1.1固定坐标系与拖带坐标系

1.2经典小变形理论的局限性

1.3 Finger极分解有限变形理论

1.3.1Finger极分解定理与Green应变张量

1.3.2应力的定义和平衡方程

1.3.3应变率、客观应力率和增量型本构关系

1.4陈氏和分解有限变形理论

1.4.1和分解定理与应变的定义

1.4.2拖带坐标系中的应力定义和平衡方程

1.4.3更新拖带系的速度场分解、客观应力率和率型本构关系

参考文献

第2章 软岩大变形增量分析有限元方程

2.1极分解增量分析有限元方程

2.1.1与现时构形平衡方程等效的变分原理

2.1.2更新拉格朗日格式的极分解有限元方程

2.2和分解增量分析有限元方程

2.2.1基于拖带系的变分原理

2.2.2更新拖带坐标法的和分解有限元方程

参考文献

第3章 深部软岩工程的有限元法

3.1弹塑性大变形问题的应力预测——校正方法

3.1.1屈服函数

3.1.2弹塑性增量本构关系

3.1.3应力预测与校正

3.2开挖与建造过程的模拟方法

3.2.1空单元法模拟开挖

3.2.2反向施加等效节点荷载方法模拟开挖

3.3开挖边界大变形接触问题的模拟方法

3.4节理单元的模拟方法

3.5小变形支护单元的模拟方法

3.5.1普通锚杆、锚索结构

3.5.2刚架（梁）结构

3.6恒阻大变形锚杆（索）

3.6.1恒阻大变形锚杆（索）结构

3.6.2恒阻大变形锚杆的本构描述

3.6.3恒阻大变形锚杆（索）能量本构关系

3.6.4恒阻大变形锚杆巷道围岩稳定性能量平衡方程

参考文献

第4章 软岩工程非线性大变形力学设计方法

4.1软岩工程支护原则

4.1.1“对症下药”原则

4.1.2过程原则

4.1.3塑性圈原则

4.1.4优化原则

4.2软岩巷道非线性大变形力学设计方法

4.2.1设计的内容和特点

4.2.2设计的基本步序

参考文献

第5章 三维和分解弹性全量法基本理论

5.1几何关系（位形变换的和分解定理）

5.2应力和运动方程

5.3应力与应变的弹性全量本构关系

5.4能量变分原理

参考文献

第6章 三维和分解弹性全量法有限元方程

6.1基于牛顿迭代法的虚功方程弱解形式

6.2求解位移的弱解方程

6.3求解应力的弱解方程

实例篇

第7章 有限转动与伸长的算例分析

7.1弹性计算理论解

7.1.1全量和分解平面应力

7.1.2全量和分解平面应变

7.1.3全量左、右极分解平面应力

7.1.4全量左、右极分解平面应变

7.1.5弹性增量和分解平面应力

7.1.6弹性增量和分解平面应变

7.1.7弹性增量极分解平面应力

7.1.8弹性增量极分解平面应变

7.2数值解——弹性全量法平面应力

7.2.1弹性全量和分解平面应力

7.2.2弹性全量左极分解平面应力

7.2.3弹性全量右极分解平面应力

7.3数值解——弹性全量法平面应变

7.3.1弹性全量和分解平面应变

7.3.2弹性全量左极分解平面应变

7.3.3弹性全量右极分解平面应变

7.4数值解——弹性增量法平面应力

7.4.1弹性增量和分解平面应力

7.4.2弹性增量极分解平面应力

7.5数值解——弹性增量法平面应变

7.5.1弹性增量和分解平面应变

7.5.2弹性增量极分解平面应变

7.6弹塑性问题增量分析理论解

7.6.1计算参数取值

7.6.2弹塑性计算结果总表

7.7数值解——弹塑性增量法平面应力（理想弹塑性模型）

7.7.1弹塑性增量和分解平面应力

7.7.2弹塑性增量极分解平面应力

7.7.3弹塑性增量小变形平面应力

7.8数值解——弹塑性增量法平面应变（理想弹塑性模型）

7.8.1弹塑性增量和分解平面应变

7.8.2弹塑性增量极分解平面应变

7.8.3弹塑性增量小变形平面应变

7.9数值解——弹塑性增量法平面应力（线性硬化模型）

7.9.1弹塑性增量和分解平面应力

7.9.2弹塑性增量极分解平面应力

7.9.3弹塑性增量小变形平面应力

7.10数值解——弹塑性增量法平面应变（线性硬化模型）

7.10.1弹塑性增量和分解平面应变

7.10.2弹塑性增量极分解平面应变

7.10.3弹塑性增量小变形平面应变

参考文献

第8章 简单剪切的算例分析

8.1弹性计算理论解

8.1.1全量和分解平面应力

8.1.2全量和分解平面应变

8.1.3全量左、右极分解平面应力

8.1.4全量左、右极分解平面应变

8.1.5弹性增量和分解平面应力

8.1.6弹性增量和分解平面应变

8.1.7弹性增量极分解平面应力

8.1.8弹性增量极分解平面应变

8.1.9弹性计算结果总表

8.2数值解——弹性全量法平面应力

8.2.1弹性全量和分解平面应力

8.2.2弹性全量左极平面应力

8.2.3弹性全量右极平面应力

8.3数值解——弹性全量法平面应变

8.3.1弹性全量和分解平面应变

8.3.2弹性全量左极平面应变

8.3.3弹性全量右极平面应变

8.4数值解——弹性增量法平面应力

8.4.1弹性增量和分解平面应力

8.4.2弹性增量极分解平面应力

8.5数值解——弹性增量法平面应变

8.5.1弹性增量和分解平面应变

8.5.2弹性增量极分解平面应变

8.6弹塑性问题增量分析理论解

8.6.1弹塑性问题增量分析理论解求解步骤

8.6.2弹塑性计算结果总表

8.7数值解——弹塑性增量法平面应力（理想弹塑性模型）

8.7.1弹塑性增量小变形平面应力

8.7.2弹塑性增量和分解平面应力

8.7.3弹塑性增量极分解平面应力

8.8数值解——弹塑性增量法平面应变（理想弹塑性模型）

8.8.1弹塑性增量小变形平面应变

8.8.2弹塑性增量和分解平面应变

8.8.3弹塑性增量极分解平面应变

8.9数值解——弹塑性增量法平面应力（线性硬化模型）

8.9.1弹塑性增量小变形平面应力

8.9.2弹塑性增量和分解平面应力

8.9.3弹塑性增量极分解平面应力

8.10数值解——弹塑性增量法平面应变（线性硬化模型）

8.10.1弹塑性增量小变形平面应变

8.10.2弹塑性增量和分解平面应变

8.10.3弹塑性增量极分解平面应变

参考文献

第9章 小孔问题的算例分析

9.1小孔弹塑性问题理论解

9.1.1均匀弹塑性材料中小孔问题基本方程及理论解

9.1.2数值算例模型及其理论解

9.2预制小孔LDEAS算例——弹塑性小变形（平面应变）

9.2.1 LDEAS计算步骤

9.2.2 LDEAS计算结果

9.3小孔开挖LDEAS算例——弹塑性小变形（平面应变）

9.3.1 LDEAS计算步骤

9.3.2 LDEAS计算结果

第10章 厚壁圆筒的算例分析

10.1问题的描述及理论解

10.2计算模型

10.3计算结果

10.3.1加载490MPa

10.3.2加载560MPa

10.3.3加载630MPa

10.3.4加载700MPa

10.4数值计算结果与理论解对比

第11章 Goodman单元的算例分析

11.1计算模型

11.2理论解

11.2.1平面应力问题

11.2.2平面应变问题

11.2.3 Goodman单元数值算例理论解计算结果总表

11.3数值解——弹性全量法和分解平面应变

11.3.1拉

11.3.2压

11.3.3剪

11.3.4两侧加载模拟剪应力

11.3.5压剪组合

参考文献

第12章 支护结构单元的算例分析

12.1小变形弹脆性锚杆的算例分析

12.1.1模型

12.1.2前处理

12.1.3计算结果

12.2小变形锚索的算例分析

12.2.1模型

12.2.2前处理

12.2.3计算结果

12.3小变形梁的算例分析

12.3.1模型

12.3.2前处理

12.3.3计算结果

12.4恒阻大变形锚杆的算例分析

12.4.1模型

12.4.2计算结果

第13章 方形洞室开挖的算例分析

13.1计算模型

13.2弹性增量和分解平面应变

13.3弹性增量极分解平面应变

第14章 吉林台水电站区域稳定性算例分析

14.1数值计算模型

14.2计算步骤

14.3工程计算结果

14.3.1安全岛变形场特征

14.3.2安全岛应力场特征

第15章 柳海-480m水平运输大巷开挖算例分析

15.1弹性极分解增量分析模块的前后比较

15.2网格对计算模型的影响

15.3极分解与和分解增量分析模块的对比

15.4两个增量分析模块下降低底板弹性模量时巷道的最大变形

参考文献

第16章 旗山-1000m水平北翼轨道联络大巷开挖算例分析

16.1数值计算模型

16.2计算结果

参考文献

第17章 LDEAS3D——立方体的转动与伸长和简单剪切的算例分析

17.1两个算例的理论解

17.1.1立方体有限转动与伸长的理论解

17.1.2立方体简单剪切的理论解

17.2两个算例数值分析结果

17.2.1立方体有限转动与伸长数值分析结果

17.2.2立方体简单剪切数值分析结果

第18章 LDEAS3D——顶盖驱动算例分析

18.1计算模型

18.2计算结果

操作指南篇

第19章 系统综述及安装

19.1安装说明

19.2程序组

第20章 系统启动及项目管理

20.1启动系统

20.2工程项目管理

第21章 前处理系统

21.1基本使用流程

21.2主界面说明

21.2.1主界面

21.2.2 工具条

21.2.3菜单

21.3 File菜单

21.3.1 File主菜单

21.3.2文件操作

21.3.3前后处理切换

21.3.4退出

21.4 View菜单

21.4.1 View主菜单

21.4.2视图调整

21.5 Geometry菜单

21.5.1创建模型

21.5.2删除

21.6 Utilities菜单

21.7 Data菜单

21.8 Meshing菜单

21.8.1单元划分设定

21.8.2单元类型

21.8.3取消删除或者设定网格

21.8.4网格生成功能

21.8.5编辑网格

21.9 Calculate菜单

21.10结构实体组合计算特殊说明

21.11恒阻大变形锚杆（索）施加操作说明

21.11.1脆断锚杆

21.11.2无限力锚杆

21.11.3恒阻锚杆

21.11.4恒阻锚杆模拟脆断锚杆

21.11.5恒阻锚杆模拟无限力锚杆

21.11.6一部分恒阻锚杆一部分全程黏结锚杆

第22章 参数设置

22.1基本使用流程

22.2线荷载

22.3工程材料

22.3.1线弹性材料

22.3.2弹塑性材料

22.4单元施工步序信息设置

22.5地应力

第23章 计算分析步骤

23.1计算条件设置

23.2地应力计算

23.3工程计算

第24章 后处理系统

24.1基本使用流程

24.2主界面说明

24.2.1主界面

24.2.2功能工具条

24.2.3菜单

24.3 View Results菜单

24.3.1选择要查看的结果步数

24.3.2显示云图

24.3.3结果

24.3.4显示等值线图

24.3.5显示最大、最小值

24.3.6显示矢量图

24.3.7绘制曲线结果

24.3.8显示变形图

24.4 Windows菜单

24.4.1 View Style

24.4.2 View Results

24.4.3 Deform Mesh

24.4.4 Animate

24.4.5 Border Graph

24.4.6 Several Results

第25章 剪切大变形算例的操作步骤

25.1问题说明

25.2启动LDEAS系统

25.3建立几何网格模型

25.4造型中设定材料及边界

25.5剖分单元网格

25.6保存退出前处理系统

25.7设置材料库

25.8建立单元材料号与材料库之间的联系

25.9计算平面应变和分解

25.10查看结果

25.11计算其余几种情况下的结果

第26章 柳海巷道开挖算例操作步骤

26.1问题说明

26.2启动LDEAS系统

26.3建立几何网格模型

26.4造型中设定材料号及边界条件

26.5剖分单元网格

26.6保存退出前处理系统

26.7设置上覆岩压

26.8设置材料库

26.9建立单元材料号与材料库之间的联系

26.10设置初始应力场

26.11运行计算

26.12查看结果

第27章 吉林台水电站算例操作步骤

27.1问题说明

27.2启动LDEAS系统

27.3建立几何网格模型

27.4造型中设定材料号及边界条件

27.5剖分单元网格

27.6保存退出前处理系统

27.7设置材料库

27.8建立单元材料号与材料库之间的联系

27.9设置初始应力场

27.10运行计算

27.11查看结果