第11章程序设计 11.1前言 从本书介绍的内容可以发现,随着近代数值分析技术的进展,边坡稳定分析的极限平衡 分析方法已经发展到十分成熟的程度。但是,随之而出现的问题是,这一分析步骤必须通过 计算机程序才能得以实现。而现状是,尽管计算机的硬件已经获得了飞速的发展,尽管土力 学的理论和实现这些理论的工具和手段均已十分先进,但岩土工程许多应用软件仍然处于起 步状态,远不能满足工程实际的要求,且大部分岩土工程师对边坡稳定分析计算的实际应用 水平还不很高。使用近代科学技术的成果来提高岩土工程设计的效率和水平,是工程师的强 烈愿望,也是保证建筑物的安全和减少投资非常重要手段。当前岩土工程软件的落后状况, 是有多方面因素造成的。 首先,开发岩土工程软件需要投入大量的人力和物力。研究一个新的数值分析方法并编 制相应的科研程序是一回事,将其变为一个能够在工程设计中广泛应用的软件是另一回事 其源代码的数量起码增加十倍。在 Windows的界面上编制一个直观、方便的具有处理图形 对话和纠错功能的软件,不仅是源代码数量上的增加,而且意味着对编程人员素质的新要求, 而这一要求是由所支付的高额报酬体现在程序价格中的 其次,岩土工程软件的市场极为有限,对于这种专业性的软件,单靠市场回报来实现其 自身的发展是不现实的,而这一问题并未得到共识。众所周知,设计人员在图纸上多画一根 预应力锚索,多画一根抗滑桩则是十万甚至百万元的投资。但对于开发这些有关软件的研究 经费(尽管无法与施工费用相比)却难以得到批准。 再次,我们的软件管理还远未达到规范化、市场化的水平。盗版现象普遍存在,因此, 营造一个保护软件的法律和道德约束环境,是软件作为一个产业兴旺发达的最基本的条件 工程应用软件开发的另一个重要问题是确认其可靠性和准确性。工程软件应用的对象是 关系到人民生命财产安全的建筑物,因此,绝非儿戏。对程序进行鉴定和考核自然是一个必 须屡行的手续。但笔者认为对一个包含成千上万行指命的、又需要面临复杂多变的实际情况 的工程应用软件,单靠鉴定和考核是不可能真正发现其全部问题的。这样的程序只有在长期 的、大量的实际应用过程中,才能变得成熟,成为可以信赖的设计工具。 作者希望通过第11章和第12章的内容,推动边坡稳定计算机程序的普及和推广。本章 将介绍编制一个边坡稳定分析程序的核心步骤和源程序。将这几个子程序串联起来,就是一 个计算任意几何形状边坡、包含第2章和第3章介绍的各种分析方法的程序。本章还将讨论 与程序推广、使用相关的问题。在第12章,作者提供STAB程序的一个简化版。使用这 版本,读者可以进行本书介绍的部分稳定分析工作。需要说明的是,本书所列的所有源程序,第11章 程 序 设 计 11. 1 前言 从本书介绍的内容可以发现 随着近代数值分析技术的进展 边坡稳定分析的极限平衡 分析方法已经发展到十分成熟的程度 但是 随之而出现的问题是 这一分析步骤必须通过 计算机程序才能得以实现 而现状是 尽管计算机的硬件已经获得了飞速的发展 尽管土力 学的理论和实现这些理论的工具和手段均已十分先进 但岩土工程许多应用软件仍然处于起 步状态 远不能满足工程实际的要求 且大部分岩土工程师对边坡稳定分析计算的实际应用 水平还不很高 使用近代科学技术的成果来提高岩土工程设计的效率和水平 是工程师的强 烈愿望 也是保证建筑物的安全和减少投资非常重要手段 当前岩土工程软件的落后状况 是有多方面因素造成的 首先 开发岩土工程软件需要投入大量的人力和物力 研究一个新的数值分析方法并编 制相应的科研程序是一回事 将其变为一个能够在工程设计中广泛应用的软件是另一回事 其源代码的数量起码增加十倍 在 Windows 的界面上编制一个直观 方便的具有处理图形 对话和纠错功能的软件 不仅是源代码数量上的增加 而且意味着对编程人员素质的新要求 而这一要求是由所支付的高额报酬体现在程序价格中的 其次 岩土工程软件的市场极为有限 对于这种专业性的软件 单靠市场回报来实现其 自身的发展是不现实的 而这一问题并未得到共识 众所周知 设计人员在图纸上多画一根 预应力锚索 多画一根抗滑桩则是十万甚至百万元的投资 但对于开发这些有关软件的研究 经费(尽管无法与施工费用相比)却难以得到批准 再次 我们的软件管理还远未达到规范化 市场化的水平 盗版现象普遍存在 因此 营造一个保护软件的法律和道德约束环境 是软件作为一个产业兴旺发达的最基本的条件 工程应用软件开发的另一个重要问题是确认其可靠性和准确性 工程软件应用的对象是 关系到人民生命财产安全的建筑物 因此 绝非儿戏 对程序进行鉴定和考核自然是一个必 须屡行的手续 但笔者认为对一个包含成千上万行指命的 又需要面临复杂多变的实际情况 的工程应用软件 单靠鉴定和考核是不可能真正发现其全部问题的 这样的程序只有在长期 的 大量的实际应用过程中 才能变得成熟 成为可以信赖的设计工具 作者希望通过第 11 章和第 12 章的内容 推动边坡稳定计算机程序的普及和推广 本章 将介绍编制一个边坡稳定分析程序的核心步骤和源程序 将这几个子程序串联起来 就是一 个计算任意几何形状边坡 包含第 2 章和第 3 章介绍的各种分析方法的程序 本章还将讨论 与程序推广 使用相关的问题 在第 12 章 作者提供 STAB 程序的一个简化版 使用这一 版本 读者可以进行本书介绍的部分稳定分析工作 需要说明的是 本书所列的所有源程序