The field of rock mechanics and rock engineering utilizes the basic laws of continuum mechanics and the techniques developed in computational mechanics. This book describes the basic concepts behind these fundamental laws and their utilization in practice irrespective of whether rock/rock mass contains discontinuities. This book consists of nine chapters and six appendices. The first four chapters are concerned with continuum mechanics aspects, which include the basic operations, definition of stress and strain tensors, and derivation of four fundamental conservation laws in the simplest yet precise manner. The next two chapters are the preparation for computational mechanics, which require constitutive laws of geomaterials relevant to each conservation law and the procedures for how to determine required parameters of the constitutive laws. Computational mechanics solves the resulting ordinary and partial differential equations. In Chapter 7, the methods of exact (closed-form) solutions are explained and they are applied to ordinary/partial differential equations with solvable boundary and initial conditions. In Chapter 8, the fundamentals of approximate solution methods are explained for one dimension first and then how to extend them to multi-dimensional problems. The readers are expected to learn and clearly understand how they are derived and applied to various problems in geomechanics. The final chapter involves the applications of the approximate methods to the actual problems in practice for geomechanical engineers, which cover the continuum to discontinuum, including the stress state of the earth as well as the ground motions induced by earthquakes. Six appendices are provided to have a clear understanding of continuum mechanics operations and procedures for how to deal with discontinuities/interfaces often encountered in rock mechanics and rock engineering.

The development of constitutive relations for geotechnical materials, with the help of numerical models, have increased notably the ability to predict and to interpret the mechanical behaviour of geotechnical works. This work covers rock excavations, soil excavations, earth fills and dams.

Earthquakes form one of the categories of natural disasters that sometimes result in huge loss of human life as well as destruction of (infra)structures, as experienced during recent great earthquakes. This book addresses scientific and engineering aspects of earthquakes, which are generally taught and published separately. This book intends to fill the gap between these two fields associated with earthquakes and help seismologists and earthquake engineers better communicate with and understand each other. This will foster the development of new techniques for dealing with various aspects of earthquakes and earthquake-associated issues, to safeguard the security and welfare of societies worldwide. Because this work covers both scientific and engineering aspects in a unified way, it offers a complete overview of earthquakes, their mechanics, their effects on (infra)structures and secondary associated events. As such, this book is aimed at engineering professionals with an earth sciences background (geology, seismology, geophysics) or those with an engineering background (civil, architecture, mining, geological engineering) or with both, and it can also serve as a reference work for academics and (under)graduate students.

Rock Dynamics: Progress and Prospect contains 153 scientific and technical papers presented at the Fourth International Conference on Rock Dynamics and Applications (RocDyn-4, Xuzhou, China, 17-19 August 2022). The two-volume set has 7 sections. Volume 1 includes the first four sections with 6 keynotes and 5 young scholar plenary session papers, and contributions on analysis and theoretical development, and experimental testing and techniques. Volume 2 contains the remaining three sections with 74 papers on numerical modelling and methods, seismic and earthquake engineering, and rock excavation and engineering. Rock Dynamics: Progress and Prospect will serve as a reference on developments in rock dynamics scientific research and on rock dynamics engineering applications. The previous volumes in this series (RocDyn-1, RocDyn-2, and RocDyn-3) are also available via CRC Press.

This book uses actual construction projects as examples to elaborate the various technologies regarding groundwater control and air-tightness guarantees for the construction of large storage rock caverns in complicated geological conditions. It introduces the latest technologies to give hands-on experience of what to do in unexpected geological conditions, and provides insight into the design, construction and operation of underground facilities. The book is hence useful in feasibility studies, developments and other research into these underground facilities. Drawing on the experience gained from building Japan's largest LPG storage caves, Storage of LPG in Large Rock Caverns is a must-read for engineers, academics and students in the fields of rock mechanics, geotechnical engineering and related disciplines.

This work gives a modern, up-to-date account of recent developments in computational multiscale mechanics. Both upscaling and concurrent computing methodologies will be addressed for a range of application areas in computational solid and fluid mechanics: Scale transitions in materials, turbulence in fluid-structure interaction problems, multiscale/multilevel optimization, multiscale poromechanics. A Dutch-German research group that consists of qualified and well-known researchers in the field has worked for six years on the topic of computational multiscale mechanics. This text provides a unique opportunity to consolidate and disseminate the knowledge gained in this project. The addition of chapters written by experts outside this working group provides a broad and multifaceted view of this rapidly evolving field.

Insights and Innovations in Structural Engineering, Mechanics and Computation comprises 360 papers that were presented at the Sixth International Conference on Structural Engineering, Mechanics and Computation (SEMC 2016, Cape Town, South Africa, 5-7 September 2016). The papers reflect the broad scope of the SEMC conferences, and cover a wide range of engineering structures (buildings, bridges, towers, roofs, foundations, offshore structures, tunnels, dams, vessels, vehicles and machinery) and engineering materials (steel, aluminium, concrete, masonry, timber, glass, polymers, composites, laminates, smart materials).

Ore extraction through surface and underground mining continues to involve deeper excavations in more complex rock mass conditions. Communities and infrastructure are increasingly exposed to rock slope hazards as they expand further into rugged mountainous terrains. Volume 1 presents papers describing new technologies, ideas and insights concerning fundamental rock mechanics, while the second volume comprises a collection of rock engineering case histories relevant to the major themes of the symposium: rock slope hazards, geotechnical infrastructure, surface and underground mining, and petroleum exploitation.

Zehn Jahre nach der 1. Auflage in englischer Sprache legt der Autor sein Buch The History of the Theory of Structures in wesentlich erweiterter Form vor, nunmehr mit dem Untertitel Searching for Equilibrium. Mit dem vorliegenden Buch lädt der Verfasser seine Leser zur Suche nach dem Gleichgewicht von Tragwerken auf Zeitreisen ein. Die Zeitreisen setzen mit der Entstehung der Statik und Festigkeitslehre eines Leonardo und Galilei ein und erreichen ihren ersten Höhepunkt mit den baustatischen Theorien über den Balken, Erddruck und das Gewölbe von Coulomb am Ende des 18. Jahrhunderts. Im folgenden Jahrhundert formiert sich die Baustatik mit Navier, Culmann, Maxwell, Rankine, Mohr, Castigliano und Müller-Breslau zu einer technikwissenschaftlichen Grundlagendisziplin, die im 20. Jahrhundert in Gestalt der modernen Strukturmechanik bei der Herausbildung der konstruktiven Sprache des Stahl-, Stahlbeton-, Flugzeug-, Automobil- und des Schiffbaus eine tragende Rolle spielt. Dabei setzt der Autor den inhaltlichen Schwerpunkt auf die Formierung und Entwicklung moderner numerischer Ingenieurmethoden wie der Finite-Elemente-Methode und beschreibt ihre disziplinäre Integration in der Computational Mechanics. Kurze, durch historische Skizzen unterstützte Einblicke in gängige Berechnungsverfahren erleichtern den Zugang zur Geschichte der Strukturmechanik und Erddrucktheorie vom heutigen Stand der Ingenieurpraxis und stellen einen auch einen wichtigen Beitrag zur Ingenieurpädagogik dar. Dem Autor gelingt es, die Unterschiedlichkeit der Akteure hinsichtlich ihres technisch-wissenschaftlichen Profils und ihrer Persönlichkeit plastisch zu schildern und das Verständnis für den gesellschaftlichen Kontext zu erzeugen. So werden in 260 Kurzbiografien die subjektive Dimension der Baustatik und der Strukturmechanik von der frühen Neuzeit bis heute entfaltet. Dabei werden die wesentlichen Beiträge der Protagonisten der Baustatik besprochen und in die nachfolgende Bibliografie integriert. Berücksichtigt wurden nicht nur Bauingenieure und Architekten, sondern auch Mathematiker, Physiker, Maschinenbauer sowie Flugzeug- und Schiffbauer. Neben den bekannten Persönlichkeiten der Baustatik, wie Coulomb, Culmann, Maxwell, Mohr, Müller-Breslau, Navier, Rankine, Saint-Venant, Timoshenko und Westergaard, wurden u. a. auch G. Green, A. N. Krylov, G. Li, A. J. S. Pippard, W. Prager, H. A. Schade, A. W. Skempton, C. A. Truesdell, J. A. L. Waddell und H. Wagner berücksichtigt. Den Wegbereitern der Moderne in der Baustatik J. H. Argyris, R. W. Clough, Th. v. Kármán, M. J. Turner und O. C. Zienkiewicz wurden umfangreiche Biografien gewidmet. Eine ca. 4500 Titel umfassende Bibliografie rundet das Werk ab. Neue Inhalte der 2. Auflage sind: Erddrucktheorie, Traglastverfahren, historische Lehrbuchanalyse, Stahlbrückenbau, Leichtbau, Platten- und Schalentheorie, Greensche Funktion, Computerstatik, FEM, Computergestützte Graphostatik und Historische Technikwissenschaft. Gegenüber der 1., englischen Ausgabe wurde der Seitenumfang um 50 % auf nunmehr etwas über 1200 Druckseiten gesteigert. Das vorliegende Buch ist die erste zusammenfassende historische Gesamtdarstellung der Baustatik vom 16. Jahrhundert bis heute. Über die Reihe edition Bautechnikgeschichte: Mit erstaunlicher Dynamik hat sich die Bautechnikgeschichte in den vergangenen Jahrzehnten zu einer höchst lebendigen, international vernetzten und viel beachteten eigenständigen Disziplin entwickelt. Auch wenn die nationalen Forschungszugänge unterschiedliche Akzente setzen, eint sie doch das Bewusstsein, dass gerade die inhaltliche und methodische Vielfalt und das damit verbundene synthetische Potenzial die Stärke des neuen Forschungsfeldes ausmachen. Bautechnikgeschichte erschließt neue Formen des Verstehens von Bauen zwischen Ingenieurwesen und Architektur, zwischen Bau- und Kunst-, Technik- und Wissenschaftsgeschichte. Mit der edition Bautechnikgeschichte erhält die neue Disziplin erstmals einen Ort für die Publikation wichtiger Arbeiten auf angemessenem Niveau in hochwertiger Gestaltung. Die Bücher erscheinen in deutscher oder englischer Sprache. Beide Hauptrichtungen der Bautechnikgeschichte, der eher konstruktionsgeschichtlich und der eher theoriegeschichtlich geleitete Zugang, finden Berücksichtigung; das Spektrum der Bände reicht von Überblickswerken über Monographien zu Einzelaspekten oder -bauten bis hin zu Biographien bedeutender Ingenieurpersönlichkeiten. Ein international besetzter Wissenschaftlicher Beirat unterstützt die Herausgeber in der Umsetzung des Konzepts.