商翔宇等

摘要：

土力学课程具有理论与实践并重的特点。然而由于教学条件的限制，目前无法实践土力学教学中诸如平板载荷试验等重要内容，因此难以达到理想的教学效果。文章基于有限元方法开发了适用于本科土力学教学的虚拟仿真软件，学生利用其能够进行平板载荷试验以及不同排水条件下的三轴剪切试验等。教学实践表明，该软件可以补充本科土力学实践教学的资源，达到了工程专业教育中以虚补实的目的。

关键词：土力学；有限元仿真；实践教学

中图分类号：TU43-4 文献标志码：A 文章编号：

10052909（2014）02013604

土力学是本科土木工程的专业基础课，也是水利水电工程、工程地质等专业的必修课程，理论与实践并重是其显著特点。该课程中绝大部分概念、理论或经验公式均源于室内试验、现场试验或工程实践[1]，同时这些理论也是分析解决工程实际问题不可或缺的工具，因此，掌握理论与实践之间的联系及区别对学生系统掌握土力学知识，培养正确分析解决问题的创新能力尤为重要。鉴于该课程的上述特点和教学培养目标，几乎所有本科土力学教学大纲中均设置了实践教学环节。

目前土力学课程教学中实践环节主要体现为室内土工试验[2]，其主要包括土样含水量测试、液塑限测试、一维压缩试验及直接剪切试验。其他一些重要的室内试验与现场试验由于受实际教学条件的限制（学时压缩、试验条件不足等）而无法开设。室内试验中的三轴剪切试验是土力学学科领域内应用十分广泛的试验手段，现场试验中的平板载荷试验是地基承载力确定的重要方法。……