中国海洋大学本科生课程大纲
课程名称 | 岩土工程有限元分析上机实践 Practice of Finite Element Analysis for Geotechnical Engineering | 课程代码 | |
课程属性 | 专业知识 | 课时/学分 | 16/0.5 |
课程性质 | 选修 | 实践学时 | 16 |
责任教师 | 刘小丽 | 课外学时 | 32 |
课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修
一、 课程介绍
1.课程描述
本课程为环境工程专业地质灾害防治方向的专业选修课，属于《岩土工程有限元分析》理论课程对应的上机实践课程，在已学习的理论知识的基础上，利用计算机对岩土工程有限元专业软件进行实际操作练习，掌握利用有限元数值模拟技术解决岩土工程问题的方法步骤，并对结果进行分析评价。课程主要基于Plaxis2D和Geo-studio两个软件的使用进行操作实践，对岩土工程中几种不同类型的问题进行模拟计算和结果分析。该课程的开设能为学生今后的工作学习奠定基础，有效增强学生的竞争力，有利于学生今后工作能力的提升。
2.设计思路
作为本科生课程，课程实践内容选择常用的、相对简单的岩土工程专业有限元软件进行学习，侧重于有限元分析的基本方法步骤以及岩土工程基本问题的练习，以期达到抛砖引玉的目的。以岩土工程有限元专业分析软件Plaxis2D和Geo-studio软件为基础，对岩土工程实践中常见的基坑开挖问题、路基建造问题、波浪-海床相互作用、边坡稳定性问题以及地下水的渗流问题进行数值模拟计算。
3. 课程与其他课程的关系
先修课程：工程力学。工程力学为本课程讲授提供了一定的基础概念。
后置课程：本科生毕业论文和毕业设计。本课程为地质灾害防治方向的本科生进行毕业论文和毕业设计奠定了相关专业基础和技能，使学生可以利用现代化计算工具进行岩土工程问题的设计计算。
二、课程目标
通过本课程的学习，使学生了解并掌握常用岩土工程有限元分析软件的基本建模过程，计算过程及对结果的后处理分析过程，使学生能够将简单的岩土工程问题转化为合理的数学模型，并通过有限元技术进行求解，能够对计算结果进行分析评价，提高学生解决实际问题的能力。要求学生能够将所学的专业知识灵活应用于解决实际工程问题，为学生今后利用计算机进行创新性的科学研究，解决新问题奠定基础。
三、学习要求
要达到本课程的目标，学生必须：
（1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论、典型案例分析。本课程包含较多课堂讨论，课堂表现和出勤率是成绩考核的组成部分。
（2）完成教师布置的一定量的文献阅读，其中有些内容要求以小组合作形式完成。这些作业能加深对课程内容的理解、促进同学间的相互学习、并能引导对某些问题的更深入探讨。
四、教学内容
内容顺序 | 主题 | 计划课时 | 主要内容概述 |
1. 案例分析1 | 基坑开挖问题有限元分析计算 | 3 | 基坑开挖问题的有限元分析建模、计算及结果分析。利用Plaxis2D中特有的应变硬化本构模型进行计算，模型相关参数的确定，开挖施工过程的模拟，地下水问题的处理。 |
2. 案例分析2 | 路基建造问题的有限元分析计算 | 3 | 路基建造问题的有限元分析建模、计算及结果分析。路基建造施工过程的模拟、模型参数的确定、边界条件的施加及稳定性分析。 |
3. 案例分析3 | 波浪-海床相互作用有限元计算 | 3 | 波浪作用下海床瞬态响应有限元数值模型的建立，波浪荷载的施加，海床边界条件的施加，结果分析。 |
4.案例分析4 | 边坡稳定问题的有限元分析 | 4 | 利用传统极限平衡法进行边坡稳定性分析；基于有限元应力计算结果进行边坡稳定性分析；Geo-studio系列中不同模块耦合过程的分析 |
5. 案例分析5 | 地下水渗流问题的有限元分析 | 3 | 地下水渗流问题有限元分析模型的建立、边界条件的施加及计算结果的解读 |
五、参考教材与主要参考书
1. Plaxis2D有限元使用手册.
2. Geo-studio有限元使用手册.
六、成绩评定
（一）考核方式 E：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他
（二）成绩综合评分体系：
成绩综合评分体系 | 比例% |
1.课堂讨论及平时表现 | 30 |
2.案例分析报告 | 70 |
总计 | 100 |
附：作业和平时表现评分标准
1）作业的评分标准
作业的评分标准 | 得分 |
1.严格按照作业要求并及时完成，基本概念清晰，解决问题的方案正确、合理，能提出不同的解决问题方案。 | 90-100分 |
2.基本按照作业要求并及时完成，基本概念基本清晰，解决问题的方案基本正确、基本合理。 | 70-80分 |
3.不能按照作业要求，未及时完成，基本概念不清晰，解决问题的方案基本不正确、基本不合理。 | 40-60分 |
4.不能按照作业要求，未及时完成，基本概念不清晰，不能制定正确和合理解决问题的方案。 | 0-30分 |
2）课堂讨论及平时表现评分标准
课堂讨论、平常表现评分标准 | 得分 |
1.资料的查阅、知识熟练运用，积极参与讨论、能阐明自己的观点和想法，能与其他同学合作、交流，共同解决问题。 | 90-100分 |
2.基本做到资料的查阅、知识的运用，能参与讨论、能阐明自己的观点和想法，能与其他其他同学合作、交流，共同解决问题。 | 70-80分 |
3.做到一些资料的查阅和知识的运用，参与讨论一般、不能阐明自己的观点和想法，与其他同学合作、交流，共同解决问题的能力态度一般。 | 40-60分 |
4.不能做到资料的查阅和知识的运用，不积极参与讨论，不能与其他同学合作、交流，共同解决问题。 | 0-30分 |
七、学术诚信
学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等，均属造假行为。他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。本课程如有发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。
八、大纲审核
教学院长：院学术委员会签章：