书名：泥石流冲击力学
定价：168.0
ISBN：9787030848277
作者：陈洪凯
版次：1
出版时间：2026-05

内容提要：

泥石流冲击荷载是泥石流“重锤效应”的科学表现，表现在泥石流冲击力及其变化特性方面，是泥石流防治工程的关键设计参数。本书通过理论分析和模型试验，构建了水石流运动的随机质点模型和固液两相紊流模型，并给出了涡流差分方程、有限体积法和数值求解法等求解方法；建立了泥石流运动能量计算方法，分析了能量衰减与突变问题；研究了泥石流冲击频谱及其能量变化特性，建立了泥石流龙头压胀模型；提出了确定泥石流冲击力的固液两相冲击力法和频谱…线拟合法；分析了泥石流对公路建构筑物的冲击作用问题。上述成果初步构成了泥石流冲击力学理论体系。

目录：
目录
序
前言
第1章 泥石流物质结构 1
1.1 初始泥石流 1
1.1.1 泥石流的组成 1
1.1.2 初始泥石流体形成阶段 1
1.2 泥石流黏滞系数 3
1.2.1 浆体浓度对泥石流黏滞系数的影响 3
1.2.2 颗粒组成对泥石流黏滞系数的影响 4
1.2.3 参数确定方法 7
第2章 泥石流动力学模型 10
2.1 随机质点模型 10
2.1.1 随机质点瞬时流速概率模型 10
2.1.2 随机质点加速度谱 52
2.2 固液两相紊流模型 56
2.2.1 固液两相泥石流基本方程 56
2.2.2 稀性泥石流紊流模型 58
2.2.3 黏性泥石流紊流团模型 64
2.2.4 三维紊流模型 70
2.3 模型求解 75
2.3.1 涡流差分方程 75
2.3.2 有限体积法 80
2.3.3 数值求解法 91
第3章 泥石流运动能量原理 100
3.1 能量构成与集聚 100
3.1.1 泥石流运动过程能量构成 100
3.1.2 泥石流运动过程能量集聚 101
3.2 能量方程 107
3.2.1 影响因素 107
3.2.2 泥石流运动能量方程 110
3.3 能量变化 123
3.3.1 能量转化 123
3.3.2 能量分布 125
3.3.3 能量突变 128
第4章 泥石流冲击特性 130
4.1 冲击力频谱分析方法 130
4.1.1 信号时频概念 130
4.1.2 解析信号与Hilbert变换 132
4.1.3 瞬时频率 133
4.1.4 Wigner？Ville时频分布 134
4.1.5 平滑伪Wigner？Ville分布 139
4.1.6 四余弦波的几种WVD 141
4.2 泥石流冲击频谱 142
4.2.1 水石流脉动压力谱 142
4.2.2 水石流冲击力谱 173
4.2.3 稀性泥石流冲击力谱 182
4.2.4 黏性泥石流冲击力谱 184
4.3 泥石流龙头压胀模型 187
4.3.1 形状 187
4.3.2 形成过程 189
4.3.3 泥石流龙头宏观压胀机理 190
4.3.4 压胀核内单一高压气泡力学模型 192
4.3.5 泥石流“逆序结构”以及“颗粒浮动”现象解释 195
4.4 泥石流冲击力 198
4.4.1 经典方法 198
4.4.2 固液两相冲击力 204
4.4.3 试验拟合法 208
4.4.4 基于泥石流冲击频谱的冲击力计算方法 213
第5章 泥石流对公路的冲击作用 225
5.1 泥石流冲刷深度计算 225
5.1.1 坝下冲刷深度 225
5.1.2 桥梁墩台冲刷深度 227
5.2 桥梁墩台泥石流冲击破坏 229
5.2.1 桥梁墩台泥石流损毁机制 229
5.2.2 泥石流冲击作用下路基挡土墙振动方程 236
5.2.3 泥石流对路基结构的冲击破坏机制 241
5.3 挡土墙泥石流冲击稳定性 244
5.3.1 重力式挡土墙稳定性力学模型 244
5.3.2 挡土墙稳定性可靠度指标求解 246
5.3.3 挡土墙稳定性分析 248
5.3.4 泥石流冲击路基模型试验 249
5.4 冲蚀岸坡动力响应模型 266
5.5 束流结构汇流槽动力响应模型 269
5.5.1 动力作用模型 269
5.5.2 汇流槽侧墙挠度…线方程 270
5.5.3 耦合作用动力方程 272
参考文献 276