STAB程序使用说明书Word下载.docx
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根据土石坝设计规范的规定，本程序提供有效应力法的计算功能，同时，也对以下三种情况，提供总应力法计算功能。
（3）软弱地基上快速加荷；
（4）库水位骤降；
（5）地震荷载条件下应用动三轴试验成果进行坝坡总应力法稳定分析。
3.滑裂面形状
程序提供圆弧和任意形状滑裂面的计算功能。
滑裂面顶部可根据用户要求设拉裂缝。
可以进行拉裂缝充水或不充水的稳定分析。
4.强度指标
程序提供线性和非线性抗剪强度指标的计算功能。
非线性强度指标包括：
（6）R-S，Q-S组合包线；
（7）邓肯的双曲线强度指标和DeMello的指数强度指标。
5.孔隙水压力
程序提供以下三种孔隙水压力的处理功能：
（8）假定等势线垂直，程序自动根据浸润线的高程确定滑面上的孔压；
（9）对一种土层提供一种孔隙水压力系数；
（10）孔隙水压力以网格形式输入，程序通过内插找到滑面上的孔压。
6.外荷载
程序提供输入表面荷载和集中荷载的功能。
7.可靠度分析
程序可应用一次二阶矩，蒙特卡洛和Rosenbleuth法进行可靠度分析，提供边坡稳定的可靠度指标，也可自动搜索相应最小可靠度指标的临界滑裂面。
8.土压力分析
程序提供计算主动土压力的功能。
可以按要求输入墙、土接触面的摩擦角和作用点位置。
1.3程序的安装和运行
将光盘中的安装程序直接拷贝到硬盘中，直接点击setup.exe运行即可；
程序安装过程中会提示是否在桌面上创建快捷方式，如果选择“是”，则安装完毕后会在桌面出现一个STAB程序图标，直接点击可运行stab程序图标，当然你得事先插上加密狗，否则程序无法运行。
1.4程序的系统需求
在运行STAB2005时，用户应首先检查所用计算机系统配置中是否符合程序的最低要求。
下面给出运行本程序的推荐的系统配置：
1.操作系统：
MicrosoftWindows2000,MicrosoftWindowsXP或更高版本。
2.CPU：
PentiumII,主频600MHz或以上。
3.内存：
推荐使用32M以上。
4.显示卡：
最少能支持分辨率800´
600。
5.其它：
4倍速以上的CD-ROM驱动器，鼠标，键盘。
6.为了从AutoCAD中将几何信息导入至STAB2005中，应安装AutoCADR14,AutoCAD2000或AutoCAD2005或更高的版本。
第2章主要操作功能
2.1窗口定义及功能
STAB的应用窗口如图2.1所示，一个应用程序窗口包括标题栏、菜单条、工具条、图形区、数据窗口及输出窗口这几部分。
标题栏指明窗口的标题和当前打开的文件名。
菜单条提供控制应用程序的菜单；
工具条则是对图形的一些操作的控制快捷键。
图形区和数据信息栏均为客户区，图形区主要用来显示图形，客户可以在该区域内进行绘制图形、修改图形等操作，或者通过对数据窗口中数据的操作来控制图形区内的图形；
而数据窗口包括节点窗口、边界线窗口、浸润线窗口、软弱线窗口、滑面窗口（位于工具条下面），这些数据窗口初始状态均为隐藏，用户注意根据需要点击想要查看的数据窗口即可。
用户需要特别注意的是本程序的坐标系，x轴以滑面滑动的方向为正方向，y轴以重力方向为正方向，如图2.1所示。
图2.1STAB2005程序的应用窗口
2.2前处理
Stab2005模型建立是利用程序本身附带的数据捕捉程序STAB_EMU直接在AutoCAD环境里生成。
数据捕捉程序STAB_EMU是一个采用AutoCAD的内嵌语言—AutoLISP语言开发的实用的工具程序。
它的主要作用是，从一个AutoCAD文件中提取STAB程序计算所需的边坡的几何数据，这些数据可直接导入到STAB程序中。
数据捕捉程序操作方便，而且效率很高。
事实上，无论一个边坡的几何形状与地质构造多么复杂，用户可在短短的数分钟之内得到边坡的各种几何数据，如控制点的坐标，边界线、浸润线的线段编号等，从而大大地节省了设计人员数据准备的时间。
值得指出的是，用户在学习使用该工具程序之前，应熟悉STAB程序对剖面几何图形的处理方式，如坐标系的方向、线段之间不允许存在间断与重合等。
此外，读者还应了解重绘的几点要求：
（11）边坡的剖面图形必须用AutoCAD的多段线（即pline命令）分段重新绘制，分段的原则是，每一条多段线的下压土层必须相同。
（12）如果组成边坡的两条边界线相交，则须将交点作为边坡的一个控制点。
（13）STAB程序规定，将一个边坡的断面放在设定的xoy坐标中时，ox为水平轴，oy为竖直轴，其中ox与滑动方向相同，oy的方向与重力方向相同。
如果所要计算的边坡的剖面的坐标系与上述规定的坐标系不一致，须调整当前的坐标系。
（14）由于浸润线的下压土层没有意义，因而一个边坡的浸润线用一段多段线绘制即可。
下面用一个实例来进行说明。
如图2.2所示为一边坡的剖面图形，其控制点总数为10，并由9条边界线组成，土层总数为3，其中
（i=1,2,¼
i）表示节点编号；
i=1,2,¼
i表示线段编号；
I,II,¼
表示土层编号。
现若采用数据捕捉程序从该剖面提取几何信息，首先须用多段线重新绘制。
从图2.2中可以看出，边界线2，3的下压土层相同，因而可用一条多段线相连。
同理，边界线1、4、8、9的下压土层相同，因此用一多段线相连即可。
同理，边界线5、6、7用一条多段线相连即可。
从图2.2中不难看出，边界线4、5、8相交于点5，因而该点须作为边坡线的一个控制点。
图2.2一个简单边坡几何图形
下面介绍具体的操作步骤：
（15）在AutoCAD环境中（AutoCAD14，AutoCAD2000，AutoCAD2004）打开所要计算的边坡的剖面图形，点击“格式→图层”菜单，将弹出一个对话框，新建一个图层，并设为当前图层，然后关闭对话框；
（16）点击AutoCAD中的多段线按钮（或输入”pline”命令），然后按上文提及的重绘要求将所有的边坡线（包括浸润线，如果有滑裂面，也可以包括滑裂面）重新绘制一遍；
（17）加载应用程序。
点击AutoCAD中菜单“工具→加载应用程序”，将弹出一个对话框，选择文件Stab_Emu.lsp，然后点击“加载”按钮，显示加载成功后关闭该对话框。
（18）在AutoCAD命令行中输入Stab_Emu命令，按下回车键，命令行提示输入数据文件的格式，0表示STAB程序格式，1表示EMU程序格式，此时输入0后按回车键。
（19）AutoCAD命令行提示用户确定AutoCAD图形的比例尺。
此时，屏幕提示用户在屏幕上任意选择两点，并输入这两点所代表的实际距离。
一般地，用户可选择坝高或坡高来确定图形的比例尺。
（20）AutoCAD命令行提示用户输入边坡的滑动方向，如果滑动方向与x正向相反，即向左滑动时，输入0即可，否则输入1。
（21）AutoCAD命令行提示用户指定一个点作为相对坐标系的原点。
由于STAB程序规定y坐标向下为正，因此宜选择或输入图形的左下角的一点作为当前相对坐标系的坐标原点。
当然用户也可以选定任意一点作为坐标原点，不会影响计算结果。
（22）AutoCAD命令行提示用户开始选择边坡线，用户可在AutoCAD的图形用户界面上选择一条边界线，然后程序提示用户输入该边界线的下压土层编号，输入完毕后按回车键结束。
（23）当所有的边界线处理完成后，程序将继续提示用户选择边界线，此时可选择一条已选择的边界线，并将该边界线的下压土层设置为－1，按回车键，表明边界线输入完毕。
（24）程序继续提示用户输入浸润线的信息，如果无浸润线，输入0按回车键结束，否则输入1，然后用户可选择一条浸润线即可。
（25）当浸润线处理完成后，程序提示用户输入软弱夹层与骤降后浸润线的信息，如果无软弱夹层或不考虑骤降后的水位，输入0后按回车键结束，否则应输入软弱夹层或骤降后浸润线的信息，具体操作方法与边界线是相同的。
当所有的线段选择操作完成后，程序将缺省生成以下的文件：
“D:
\qqq.dat”，该文件将包括STAB程序所需的当前边坡的相关几何数据（如表2.1所示）。
然后将所生成的数据通过文件导入至STAB程序。
启动STAB程序后，点击菜单“文件→导入→从AutoCAD中导入数据”，程序将弹出如图2.3所示的对话框，选择该数据文件，按“确定”按钮即可。
图2.3数据文件导入对话框
数据捕捉程序所生成的数据文件格式说明
行号
文件内容
格式说明
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
STAB程序格式文件
35
1,30.0,10.0
2,50.0,0.0
………………
-9999,0,0
1,2,1
…………………..
1,4,1
……………………
2，4，1
………………………………………..
…………………………………….
//文件格式说明
//0表示为程序文件指示符
//表示滑体的滑动方向，1表示向右，0表示向左滑动。
//相对坐标系原点X与Y坐标
//边坡线控制点编号及坐标
//表示控制点数据结束标志
//表示边界线总数
//表示浸润线总数
//表示软弱夹层总数
//表示骤降后浸润线总数
//表示边界线节点编号与下压土层编号
//表示浸润线节点编号与下压土层编号
//表示软弱夹层的线段编号
//表示骤降后浸润线信息
2.3各种对象标准操作简介
2.3.1菜单条
菜单条中的每个菜单项均有一个下拉菜单，下拉菜单中又包含了若干个菜单项。
若一个菜单项以黑色显示，表示该项是可用的；
若以浅灰色显示，表示该项的功能目前无法使用。
菜单条中主要有文件、编辑、视图、参数信息、外部荷载、滑裂面、分析计算、结果处理、窗口、帮助10个菜单项。
2.3.2“文件”菜单
“文件”菜单如图2.4所示，包括以下几个功能：
图2.4“文件”菜单
9.新建（Ctrl+N）
选择“新建”菜单项，软件将打开一个名叫Proj的数据文件。
该数据文件中所有项都为缺省值。
用户可以在该文件的基础上，填入自己的数据，形成数据文件，并在存盘时，可以将其修改成自己所需的文件名。
工具条中的
按钮具有相同的功能。
10.打开（Ctrl+O）
选择“打开项目”菜单项，软件将弹出“打开文件”对话框如图2.5所示：
图2.5打开文件
从中选择所需的驱动器、路径和文件名，然后点击“打开”按钮即可。
11.保存（Ctrl+S）
需要对当前正在编辑的文件进行保存时，可选择本菜单项。
12.另存为（Ctrl+A）
如果需要将文件换名存盘，则可点击“文件”菜单中“另存为”子菜单项，此时将弹出一个“另存为”对话框。
13.导入
菜单选项“导入”提供了一个从AtuoCAD中导入数据的功能（如图2.6所示）。
用户首先应该使用名为Stab_Emu.LSP的数据捕捉程序在AutoCAD中对图形文件进行建模，根据第2.2节介绍的方法该程序会自动将得到的数据文件命名为qqq.dat，并保存到D盘根目录下，然后用户可打开“文件”菜单中的“导入”选项中的“从AutoCAD中”，得到如图2.7所示的对话框，然后点击“…”按钮，用户就可以打开利用数据捕捉程序得到的数据文件qqq.dat（如图2.8）。
图2.6“导入”菜单项
图2.7从AutoCAD文件中导入数据
图2.8打开取点程序生成的数据文件
14.导出
“导出”菜单为用户提供了一个生成AutoCAD能够识别的DXF文件，如图2.9所示，选择“DXF文件”选项后，会出现如图2.10所示的对话框，在该对话框内用户可以选择输出的DXF文件所包含的内容，如边坡线控制点、边界线、浸润线、荷载、锚索及滑裂面等信息。
需要说明的是，在计算结束以前，该对话框中的“临界滑裂面”、“初始滑裂面速度场”及“临界滑裂面速度场”三个选项处于禁用状态。
当所导出的信息选择完毕后，点击“输出为…”按钮，程序将弹出如图2.11所示的“另存为”对话框。
图2.9导出DXF文件
图2.10导出文件内容对话框
图2.11 保存导出文件
15.打印（Ctrl+P）
本软件所绘制的图形，能用打印机打印出来，这是本软件输出结果的方法之一，选择“打印”菜单项会弹出一个“打印”对话框如图2.12所示。
设置好打印参数后，点击“打印”，就开始打印了。
图2.12“打印”菜单
16.打印预览（Ctrl+V）
如果在打印之前，需要先看一看打印的效果，选择“打印预览”菜单项，就可以达到目的，如图2.13，用户如果认为大小合适，可直接点击“打印”，或先关闭再选择“打印”菜单项进行打印。
图2.13“打印预览”菜单
17.打印设置（Ctrl+R）
选择“打印设置”菜单项，会弹出一个“打印设置”对话框如图2.14所示：
图2.14“打印设置”菜单
利用该对话框，可以设置打印机的类型、打印纸的方向及大小等。
18.退出
选择本菜单项可以关闭STAB2005程序回到Windows环境下。
2.3.3“编辑”菜单
“编辑”菜单如图2.15所示，主要包括以下几个功能：
1.撤消
当用户对程序发生误操作或想返回以前的操作状态，均可以用“撤消”功能回到以前的操作状态。
2.重做
“重做”功能正好与“撤消”功能正好相反，用它可以重新执行已经撤消的动作。
3.复制
“复制”菜单可将当前的图形作为OLE对象复制到剪切板，用户可将其拷贝到需要的文件中，用户可在Word中直接选择“粘贴”，该图形就被复制到Word文档中。
图2.15“编辑”菜单
2.3.4“视图”菜单
视图菜单项包含如图2.16所示的几个选项，通过选择这几个选项可以对图形及窗口进行操作。
图2.16“视图”菜单
19.重绘窗口
该选项是对图形窗口进行刷新，即如果用户在数据窗口中进行了数据修改，选择该选项可使图形区内的图形进行更新。
20.背景切换
若用户想改变图形区内的背景颜色，可选择该选项，需要说明是本版本的程序只提供黑色与白色背景颜色的切换。
21.显示设置
“显示设置”选项对话框如图2.17所示。
图2.17显示的是“颜色设置”对话框，用户可通过该对话框调整各土层线条的颜色。
点击“线段颜色”下方的各颜色按钮，出现颜色设置的按钮框（如图2.17所示），用户可在该按钮框内自由选择需要的颜色，不同的土层可设置不同的颜色。
图2.18显示的是“显示对象设置”对话框，在该对话框内用户可根据需要设置格栅，并对格栅属性进设置，通过该对话框，用户还可对软弱夹层线段、浸润线及滑面线段的颜色进行设置。
图2.17“显示属性设置”对话框
图2.18“显示属性设置”对话框
22.窗体类型
在“窗体类型”菜单选项中，本程序提供了三种类型，如图2.19所示，用户可根据个人喜好自行选择。
图2.19窗体类型
23.缩放
菜单选项“缩放”包含了如图2.20所示的几个选项，用户可根据需要自行选择。
需要说明的是，这些选项的快捷键方式已在工具条中列出方便用户使用。
24.工具栏
菜单选项“工具栏”包含如图2.21所示的一些选项，这些选项前面的符号“√”表示该选项状态为显示状态，用户可根据需要自行选择是否显示该选项。
25.显示窗口提示
选择该选项后，用户可以在图形区内选择想要窗口的任意对象，然后回车，则会出现一个有关该对象的一个信息框，用户可通过该信息框了解该对象（如图2.21所示）。
图2.20“缩放”选项
图2.21“工具栏”选项
第3章
稳定分析功能
3.1“参数信息”菜单
“参数信息”菜单包含如图3.1所示的几个选项，
图3.1“参数信息”菜单
26.基本参数设置
选择“基本参数设置”选项后，出现如图3.2所示的对话框，在该对话框中包括了“基本信息”（图3.3）及“土层力学参数”（图3.4）两个属性页。
在图3.2所示的“基本信息”属性页中，包括了项目名称、计算方法、计算目标、度量单位选择、坡外水位、边坡几何参数设置及主动土压力参数设置等一些基本信息。
其中，计算方法、计算目标及度量单位选择都已为用户提供了缺省选项，用户可根据实际工程需要选择，而其它一些信息需要用户根据实际工程输入相应的数值；
在“计算方法”中，若选择了“库水位骤降或使用原位不排水指标的总应力法”，则在“坡外水位”下方的“总应力法库水位骤降后水位y坐标”数据框会变为可用的状态；
当选择“地震总应力法（即采用三轴试验的动强度指标）”为计算方法时，在菜单“参数信息”中的“土层材料动强度指标”选项会变为可用状态。
图3.3所示的“土层力学参数”属性页主要由四部分组成，第一部分为用户输入“土层材料总数”的对话框；
第二部分为孔隙水压力的处理方式的说明，本程序采用的孔隙水压力的处理方式有三种；
第三部分为内插孔压控制部分，在其下方有一简单说明；
第四部分为土层材料信息栏，该信息栏的初始状态呈灰色不可用，只有当用户在第一部分“土层材料总数”的对话框中输入了材料总数后，土层材料信息栏中会有相应于该数值的栏数变为可用的，这时用户即可输入土层材料信息（如图3.4），在信息栏的每一行中都有关于孔压处理的下拉选项（如图3.5），在该下拉选项中包括了“简化处理”和“孔压系数”两种孔压处理方法，当选择“孔压系数”选项时，原本呈灰色不可用的“孔压系数”列会变为白色可用的状态（图3.6），用户可将该土层的孔压系数输入到其中，而土层材料信息栏中的“非线性参数A”及“非线性参数B”两列可用与否由“非线性指标”的下拉菜单中的选项来控制，如图3.7，本程序提供了四种非线性强度指标：
Duncan对数、DeMello指数、Hoek-Brown参数、组合强度包线指标，当用户选择了这四种非线性强度指标中的任意一种，则该土层的“非线性参数A”及“非线性参数B”两列都会变为白色可用的状态。
图3.2“基本信息”对话框
图3.3“土层力学参数”对话框
图3.4输入土层材料信息
图3.5关于孔压的处理选项
图3.6孔压系数对话框
图3.7非线性指标控制的选项
若用户选择的孔压处理方式为“内插法计算孔隙水压力”，则原本处于禁用状态的“孔压内插网格”按钮会变为黑色可用的状态，并且在“土层信息”表格中“孔压控制”列中的选项变为“简化处理”和“内插孔压”，而“孔压系数”列选项则会消失（如图3.8），用户可根据实际情况选择需要采用内插法计算孔压的土层，然后点击“孔压内插网格”按钮，会弹出“内插孔压信息”对话框（图3.9），在该对话框内用户可以输入计算内插孔压所需的信息，即水平线条数、水平线上点数及水平线上点坐标。
这里需要说明的一点是，如果所有土层都采用内插法计算孔压时，本程序的处理方法是所有土层采用同样的内插网格。
图3.8“孔压控制”项变为“简化处理”和“内插孔压”
图3.9“内插孔压信息”对话框
27.土层材料动强度指标
本菜单选项的可用与否由“基本参数设置”菜单项（图3.2）来控制的，若在图3.2所示的对话框中，在“计算方法”中现在了“地震总应力法（即采用三轴试验的动强度指标）”，则菜单项“土层材料动强度指标”会变为可用的，如图3.10，点击该菜单，出现如图3.11所示的对话框，在该对话框内为用户提供了是否采用动强度指标的选项，用户可根据实际工程需要对每一土层进行是否采用动强度指标的设置，图3.12显示的是第二层土采用动强度指标，且共有4条水平线（这些水平线通过“添加水平线”按钮实现），然后就可针对每一条水平线在下方的信息栏中设置其上的点的信息，设置完毕后保存。
图3.10“参数信息”菜单
图3.11土层材料动强度指标对话框
图3.12土层材料动强度指标对话框
28.可靠度分析材料参数
本菜单选项同样也是由菜单项“基本参数设置”来控制的，当在菜单项“基本参数设置”的对话框中选择了“进行可靠度分析”，则菜单项“可靠度分析材料参数”会由灰色不可用的状态变为黑色可用的状态，这时用户就可选择该选项，出现如图3.13所示的对话框。
本程序为用户提供了三种可靠度分析方法，分别为：
蒙特卡洛法、一次二阶矩法、Rosenbleuth法，当用户选择是一次二阶矩法或Rosenbleuth法时，“随机变量相关性”下方的选项“相关”则会变为黑色可用的，而图3.13所示的对话框中下方的关于蒙特卡洛法参数设置的信息将会消失，这部分只是针对蒙特卡洛法而存在，图3.14显示的是“一次二阶矩法”对话框，图3.15显示的是“Rosenbleuth法”对话框，在所示的对话框内，选择了“相关”，即随机变量具有相关性，此时会出现一个“随机变量相关系数设置”的表格用户可将相关系数输入其中。
图3.13可靠度分析参数对话框
图3.14一次二阶矩法对话框
选择好分析方法后，用户可以根据实际工程需要对每一土层进行随机特性的设置，如图3.16中，有两个土层，这两个土层都具有随机特性，当在“是否具有随机特性”的下拉选项中选择“具有”
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