目 录
软件的下载与安装 .............................................................. 2
1、软件下载 ................................................................................................................................................................................................ 2
2、解压缩安装包 ........................................................................................................................................................................................ 3 3、软件安装 ................................................................................................................................................................................................ 5 试验一 SlopeW软件使用 ........................................................ 8 一、试验目的 .............................................................................................................................................................................................. 8
二、试验步骤 .............................................................................................................................................................................................. 8
（1）软件的启动 ................................................................................................................................................................................ 8 （2）选择软件使用许可 .................................................................................................................................................................... 8 （3）设置页面 .................................................................................................................................................................................... 9 （4）设置比例尺 .............................................................................................................................................................................. 10 （5）选择网格显示开关 .................................................................................................................................................................. 11 （6）绘制坐标轴 .............................................................................................................................................................................. 11 （7）绘制边坡轮廓线和土层分界线............................................................................................................................................... 13 （8）计算设置 .................................................................................................................................................................................. 16 （9）输入材料参数 .......................................................................................................................................................................... 21 （10）指定材料分区 ........................................................................................................................................................................ 24 （11）输入滑面相关信息 ................................................................................................................................................................. 30 （12）绘制水位线 ............................................................................................................................................................................ 32 （13）模型检验 ................................................................................................................................................................................ 34 （14）计算 ........................................................................................................................................................................................ 35 （15）查看计算结果 ........................................................................................................................................................................ 37 （16）后处理模块 ............................................................................................................................................................................ 37 三、试验成果要求 .................................................................................................................................................................................... 37 试验二 SigmaW软件使用 ........................................................ 39
一、试验目的 ............................................................................................................................................................................................ 39
二、试验步骤 ............................................................................................................................................................................................ 39
（1）软件的启动 .............................................................................................................................................................................. 39 （2）选择软件使用许可 .................................................................................................................................................................. 39 （3）设置页面 .................................................................................................................................................................................. 40 （4）设置比例尺 .............................................................................................................................................................................. 41 （5）选择网格显示开关 .................................................................................................................................................................. 42 （6）绘制坐标轴 .............................................................................................................................................................................. 42 （7）绘制轮廓线和土层分界线 ...................................................................................................................................................... 43 （8）计算设置 .................................................................................................................................................................................. 47 （9）输入材料参数 .......................................................................................................................................................................... 48 （10）绘制网格并指定材料分区 .................................................................................................................................................... 51 （11）添加荷载 ................................................................................................................................................................................ 57 （12）添加边界条件 ........................................................................................................................................................................ 59 （13）模型检验 ................................................................................................................................................................................ 63 （14）计算 ........................................................................................................................................................................................ 64
（15）查看计算结果 ........................................................................................................................................................................ 67 （16）后处理模块 ............................................................................................................................................................................ 67 三、试验成果要求 .................................................................................................................................................................................... 67 试验三、Sarma程序上机指导 .................................................... 69 一、试验目的 ............................................................................................................................................................................................ 69
二、试验步骤 ............................................................................................................................................................................................ 69
1、软件下载 ...................................................................................................................................................................................... 69 2、对已存在的sarma数据文件进行修改 ....................................................................................................................................... 70 3、建立一个新的项目 ...................................................................................................................................................................... 73 三、试验成果要求 .................................................................................................................................................................................... 80 各种计算方法的综合应用 ....................................................... 81
1
软件的下载与安装
1、软件下载
下载地址：http://210.43.130.140/officev5.rar
2
2、解压缩安装包
3
4
3、软件安装
5
6
7
试验一 SlopeW软件使用
一、试验目的
了解目前用于边坡稳定刚体极限平衡分析的主要方法的基本原理与异同，学习使用SlopeW软件采用多种分析方法计算边坡的稳定性。
二、试验步骤
（1）软件的启动
（2）选择软件使用许可
8
3）设置页面
9
（
4）设置比例尺
10
（
（5）选择网格显示开关
（6）绘制坐标轴
11
12
（7）绘制边坡轮廓线和土层分界线
13
14
15
（8）计算设置
输入工程相关信息
16
选择计算方法
17
选择水相关参数
18
选择滑面参数和滑动方向
19
选择总体控制信息
20
（9）输入材料参数
21
22
23
（10）指定材料分区
24
25
26
27
28
29
（11）输入滑面相关信息
30
31
（12）绘制水位线
32
33
（13）模型检验
34
（14）计算
35
36
（15）查看计算结果
（16）后处理模块
三、试验成果要求
37
学生自己设计一个边坡，力学参数的取值参考《土力学》教材（至少2层土），按Fellenious、Bishop、Spencer、Mogenstern-Price方法计算边坡的稳定性，给出通过各种计算方法得到的安全系数，绘制安全系数等值线和边坡条分图。
38
试验二 SigmaW软件使用
一、试验目的
学会使用有限单元法解决较为复杂的岩土工程问题，熟悉有限单元法的基本工作步骤，了解有限单元发的基本原理，提高通过有限单元分析结果讨论工程问题的能力。
二、试验步骤
（1）软件的启动
（2）选择软件使用许可
39
3）设置页面
40
（
4）设置比例尺
41
（
（5）选择网格显示开关
（6）绘制坐标轴
42
（7）绘制轮廓线和土层分界线
43
44
45
46
（8）计算设置
47
（9）输入材料参数
48
49
50
（10）绘制网格并指定材料分区
51
52
53
54
55
56
11）添加荷载
57
（
58
（12）添加边界条件
59
60
按以上方法施加左边界和右边界的约束
61
62
）模型检验
63
（13
（14）计算
64
65
66
（15）查看计算结果
（16）后处理模块
三、试验成果要求
67
根据有限单元法的适用领域，学生可根据自身兴趣，设计洞室、坝基、基础、边坡等典型的工程地质和岩土工程问题，然后应用有限单元法解决问题。
要求绘制地质体的位移等值线和应力等值线，并对计算结果进行讨论，分析各种现象产生的原因。
68
试验三、Sarma程序上机指导
一、试验目的
了解SARMA方法的基本原理，学习使用SARMA方法计算岩质边坡稳定性。
二、试验步骤
1、软件下载
http://210.43.130.137/yt
69
2、对已存在的sarma数据文件进行修改
C：\\YT>SARMA
屏幕如下图所示：
SARMA NON-VERTICAL SLICE STABILITY ANALYSIS
Copyright - Evert Hoek, 1985. This program is one of
a series of geotechnical programs developed as working
tools and for educational purposes. Use of the program
is not restricted but the user is responsible for the
application of the results obtained from this program.
Press any key to continue
译文：
版权声明
本程序是作为工作工具和教育目的的一系列岩土工程程序中的一个，使用本程序没有任何限制，但用户必须对使用本程序所得的结果负责。
70
按任意键继续
按任意键后，屏幕如下图所示：
Do you wish to read data from a disk file (y/n) ? :
to terminate input enter q in response to any question
系统询问是否从软盘中读取数据，此时可有两种情况，如回答“Y”，程序将自动扫描软盘中SARMA数据，并列出文件名，提示输入文件名（不带扩展名），输入文件名后进入计算程序。屏幕显示如下图所示
--------------------------------------------------------------------------------
Sarma data files on disk
SARMA20 .DAT SARMA21 .DAT SARMA11 .DAT
--------------------------------------------------------------------------------
Enter filename (without extension): sarma20
进入计算程序后，屏幕显示如下图所示：
Analysis no. A-A SELECTION (EXCAVATION)
71
Side number 1 2 3 4 5 6
coordinate xt 50.00 100.00 160.00 180.00 210.00
coordinate yt 730.00 740.00 740.00 740.00 740.00 740.00
coordinate xw 38.00 50.00 100.00 160.00 180.00 210.00
coordinate yw 644.00 645.00 648.00 650.00 680.00 710.00
coordinate xb 38.00 50.00 100.00 160.00 180.00 210.00
coordinate yb 644.00 645.00 648.00 650.00 680.00 710.00
friction angle 55.00 55.00 55.00 55.00 55.00
cohesion 800.00 800.00 800.00 400.00 300.00
unit weight of water = 9.8
Slice number 1 2 3 4 5
rock unit weight 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00
friction angle 18.30 18.30 18.30 18.30 28.80
72
cohesion 100.00 100.00 100.00 100.00 300.00
force T 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
angle theta
base stresses 4224.39 2390.92 2373.05 572.53 579.09
side stresses 0.00 21.97 122.00 287.63 184.95 11.32
Acceleration Kc = 0.3765 Factor of safety = 2.99
F1 print F2 calculate F3 fos vs K F4 drain F5 file F6 restart F7 quit F8 view
3、建立一个新的项目
（1）版权声明
（2）按任意键后，屏幕如下图所示：
Do you wish to read data from a disk file (y/n) ? :N
to terminate input enter q in response to any question
系统询问是否从软盘中读取数据，此时回答“N”，程序提示：
73
Do you wish to read data from a disk file (y/n) ? : n
Number of slices to be included in analysis : 5
滑体的分块数
Unit weight of water = 9.8
水容重
Are shear strengths uniform throughout slope (y/n) ?N
边坡体的抗剪强度是否一致
to terminate input enter q in response to any question
中断数据输入，对任何问题回答“Q”
（3）屏幕显示如下图所示
Analysis no. [分析题目的名称]
Side number 1 2 3 4 coordinate xt
74
6
5 coordinate yt
coordinate xw
coordinate yw
coordinate xb
coordinate yb friction angle[si]
cohesion[csi]
unit weight of water = 9.8
Slice number rock unit weight friction angle[bi]
cohesion[cbi]
force T[锚杆力]
1 2 75
4 3 5
angle theta[锚杆角]
Note: coordinates must increase from slope toe to crest
注意：坐标从坡脚到坡顶必须递增
To edit title or data array, use direction keys to move
highlighted window. Factor of safety calculation will
commence automatically when all data has been entered.
编辑标题和数组，使用方向键移动高亮度光标条，当全部数据输入后，程序将自动计算安全系数
（4）例文件如上图所示
（5）功能键
F1：PRINT 打印
F2：CALCULATE 计算
F3：FOS VS K 静力安全系数
F4：DRAIN 排水
76
F5：FILE 文件
F6：RESTART 重新开始
F7：QUIT 退出
F8：VIEW 绘图
（6）静力安全系数的计算
对于临界加速度Kc不等于零的边坡，可同时减小滑动面上的抗剪强度，直到计算出的加速度Kc减小为零（经过反复迭代），即可计算出静力安全系数Fs。
按F3键进入静力安全系数计算窗口，屏幕显示如下图所示：
Analysis no. A-A SELECTION (EXCAVATION)
plot of factor of safety versus acceleration K
f.o.s acc. K 1/f.o.s
to terminate calculation press ENTER in response to prompt for a new value
中断计算，对新值的提示按回车键，此时，屏幕显示如下图所示：
Analysis no. A-A SELECTION (EXCAVATION)
77
plot of factor of safety versus acceleration K
f.o.s acc. K 1/f.o.s
F1 print fos vs K F2 return to display of slice data F3 restart F4 quit
F1 打印计算值
F2 返回前一计算窗口
F3 重新开始计算
F4 退出计算
计算实例如下图所示：
Analysis no. A-A SELECTION (EXCAVATION)
plot of factor of safety versus acceleration K
f.o.s acc. K 1/f.o.s
2.9900 -0.0122 0.3344
2.8500 -0.0007 0.3509
78
2.8450 -0.0002 0.3515
2.8430 -0.0001 0.3517
2.8420 0.0000 0.3519
to terminate calculation press ENTER in response to prompt for a new value
（7）存盘技巧
由于SARMA程序是针对早期计算机编制的程序，所以只能将计算数据保存于软盘，但现代计算机的数据多是保存在硬盘上的，这样使我们在计算过程中要不断抽插磁盘，十分烦琐。笔者在计算过程中摸索了一个方法，使我们在使用这个程序时，不必使用软盘，一样可以将数据直接保存到硬盘。
具体的操作方法是利用了DOS的SUBST命令将硬盘的一个目录虚拟成一个软盘驱动器即可。命令如下所示。
C：\\YT>CD..
C：\\>SUBST A： C：\\YT
C：\\>A:
A：\\>SARMA
要撤消虚拟的软盘驱动器，命令如下
79
C：\\>SUBST A： /D
三、试验成果要求
学生自行设计一个岩质边坡，分别计算其动力和静力安全系数、滑块底边和侧边的应力，讨论干坡和饱和坡计算结果的异同。
80
各种计算方法的综合应用
设计一边坡（至少2种材料）分别用至少4种刚体极限平衡方法及有限单元法分析其稳定性，并分别计算其饱水、干燥、有地震、无地震时的安全系数，绘制其位移等值线和应力等值线。
81
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