道路CAD及其實用程序、工程實例

前言

　　道路計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)隨著計算機軟硬件及公路勘測事業(yè)的發(fā)展得到了快速的發(fā)展，而“道路CAD”課程正是為了適應(yīng)我國公路勘測和道路設(shè)計逐漸由傳統(tǒng)的設(shè)計方法向計算機自動化設(shè)計轉(zhuǎn)變而開設(shè)的，截至目前，已培養(yǎng)了大批能夠熟練掌握道路計算機輔助設(shè)計方法并且應(yīng)用于設(shè)計工程實踐的專業(yè)人才。編者自1998年開始從事道路計算機輔助設(shè)計的教學(xué)，曾編寫《道路CAD》講義，作為該課程的試用教材。現(xiàn)綜合長期的實踐經(jīng)驗編寫了本書。　　編者在計算機輔助設(shè)計的教學(xué)時發(fā)現(xiàn)，適合作為道路計算機輔助設(shè)計課程教學(xué)的教材非常少：部分教材單單介紹用AUTOCAD來繪制道路、橋梁的工程圖；部分教材僅介紹了道路路線計算機輔助設(shè)計的思想，而沒有介紹路基、路面及支擋結(jié)構(gòu)物的計算機輔助設(shè)計。本書集道路路線、路基、路面、支擋結(jié)構(gòu)的計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)于一體，同時介紹便于工程應(yīng)用的實用程序、已有道路（CAD系統(tǒng)的應(yīng)用實例等，是一本比較全面、實用的介紹道路計算機輔助設(shè)計的教材。另一方面，隨著道路計算機輔助設(shè)計的快速發(fā)展，已有的一些相關(guān)書籍顯得比較陳舊，因此有必要將一些道路計算機輔助設(shè)計的新的方法、新的應(yīng)用程序介紹給學(xué)生?！　「鶕?jù)十幾年的教學(xué)經(jīng)驗，編者結(jié)合其他各方面的道路計算機輔助設(shè)計書籍及道路計算機輔助設(shè)計的新的發(fā)展，應(yīng)用面向?qū)ο蟛⑶矣杏押媒缑娴腣B程序重新編制了一系列實用程序，包括能夠在外業(yè)測設(shè)現(xiàn)場實時應(yīng)用的道路平曲線要素計算、敷設(shè)程序，紅外線儀實地放線程序，能夠與EXCEL之間進行大量數(shù)據(jù)輸入輸出的縱斷面設(shè)計高程計算程序、重力式擋土墻設(shè)計程序，應(yīng)用程序調(diào)用AUTOCAD繪制擋土墻斷面圖，柔性路面設(shè)計程序等。這些程序編制深入淺出，且附有源程序及程序流程圖、程序說明，易于學(xué)生理解、掌握，并且具有很強的實用性，界面非常易于操作。每一個程序都設(shè)計了工程實例，并經(jīng)過手算與其他應(yīng)用軟件的驗證?！　”緯卜?章，第1章、第2章介紹了AUTOCAD繪圖的基本知識、道路設(shè)計二次開發(fā)的工程實例，并且介紹了繪制路線緩和曲線及擋土墻的詳細步驟；第r3章作為本書的核心，介紹了道路CAD系統(tǒng)的思想，平、縱、橫及支擋結(jié)構(gòu)、柔性路面的實用程序設(shè)計、道路透視圖的繪制；第4章介紹了數(shù)字地面模型與道路CAD方面的新發(fā)展和新技術(shù)；第5章根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，結(jié)合設(shè)計實例，詳細介紹了應(yīng)用緯地程序完成道路主線平面設(shè)計的案例，具有很強的實用性和可操作性。

內(nèi)容概要

　　計算機輔助設(shè)計（CAD）技術(shù)在道路工程中已經(jīng)被廣泛使用，《道路CAD及其實用程序、工程實例》正是針對道路CAD的學(xué)習(xí)與應(yīng)用而編寫的?！兜缆稢AD及其實用程序、工程實例》共分5章，第1章、第2章介紹了AUTOCAD繪圖的基本知識、道路設(shè)計二次開發(fā)的工程實例，并且介紹了繪制路線緩和曲線及擋土墻的詳細步驟；第3章作為《道路CAD及其實用程序、工程實例》的核心。介紹了道路CAD系統(tǒng)的思想，平、縱，橫及支擋結(jié)構(gòu)、柔性路面的實用程序設(shè)計、道路透視圖的繪制；第4章介紹了，數(shù)字地面模型與道路CAD方面的新發(fā)展和新技術(shù)；最后一章根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，結(jié)合設(shè)計實例，詳細介紹了應(yīng)用緯地程序完成道路主線平面設(shè)計的案例，具有很強的實用性和可操作性。

書籍目錄

第1章　CAD技術(shù)及道路CAD系統(tǒng)概述1.1　CAD的基本概念1.1.1　CAD的定義1.1.2　CAD的組成1.2　道路CAD系統(tǒng)1.2.1　系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)1.2.2　系統(tǒng)運行的硬件環(huán)境1.2.3　系統(tǒng)運行的軟件環(huán)境1.3　道路CAD發(fā)展概況1.3.1　道路CAD的發(fā)展階段1.3.2　國內(nèi)道路CAD新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用概況1.3.3　國外道路CAD新技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢第2章　AUTOCAD的基礎(chǔ)知識2.1　AutoCAD概述2.1.1　AutoCAD簡介2.1.2　AutoCAD使用的基礎(chǔ)知識2.1.3　二維繪圖2.1.4　圖形編輯命令2.2　AutoCAD與高級語言的接口2.2.1　腳本文件的格式及執(zhí)行2.2.2　用高級語言生成腳本文件2.2.3　腳本語言應(yīng)用2.2.4　型文件2.2.5　線型文件2.2.6　圖案文件2.3　AUTOCAD的道路工程應(yīng)用實例2.3.1　路線平面設(shè)計圖的繪制2.3.2　擋土墻設(shè)計圖的繪制2.3.3　工程圖例第3章　道路CAD系統(tǒng)設(shè)計及實用程序設(shè)計3.1　道路平面線形計算機輔助設(shè)計3.1.1　道路平面線形設(shè)計系統(tǒng)的總體設(shè)計3.1.2　路線外業(yè)一——中樁組曲線測設(shè)計算實用程序3.1.3　路線外業(yè)——選線組平曲線設(shè)計實用程序3.1.4　紅外線極坐標法實地放線實用程序設(shè)計3.2　道路縱斷面線形設(shè)計3.2.1　道路設(shè)計原始數(shù)據(jù)3.2.2　輸入縱斷面地面線3.2.3　初擬設(shè)計方案3.2.4　縱斷面設(shè)計高程計算實用程序3.2.5　縱斷面設(shè)計方案研究3.2.6　縱斷面圖的繪制3.3　道路橫斷面線形設(shè)計3.3.1　橫斷面設(shè)計所需要的原始資料3.3.2　路基橫斷面的標準形式3.3.3　橫斷面自動設(shè)計3.3.4　橫斷面設(shè)計中應(yīng)注意的一些特殊情況3.3.5　土石方計算3.3.6　道路橫斷面圖的繪制3.4　重力式擋土墻設(shè)計3.4.1　概述3.4.2　土壓力計算及實用程序3.4.3　穩(wěn)定性驗算及實用程序3.4.4　擋土墻工程量計算及實用程序3.5　路面設(shè)計及計算3.5.1　柔性路面設(shè)計程序?qū)嵗?.5.2　HPDS程序工程應(yīng)用實例3.6　道路路線透視圖3.6.1　道路路線透視圖概述3.6.2　透視圖繪制原理第4章　數(shù)字地面模型與道路CAD新技術(shù)4.1　地形數(shù)據(jù)的采集與處理4.2　數(shù)字地形模型及應(yīng)用4.2.1　道路CAD系統(tǒng)核心模型4.2.2　數(shù)字地形模型4.2.3　數(shù)字地形模型用于路線設(shè)計的基本方法4.2.4　“3s”技術(shù)在公路勘測設(shè)計中的應(yīng)用第5章　HintCAD輔助公路路線設(shè)計示例5.1　設(shè)計項目的相關(guān)設(shè)計資料5.1.1　設(shè)計資料及技術(shù)指標說明5.1.2　主要技術(shù)指標列表5.2　地形原始資料的格式及處理5.2.1　建立數(shù)字地形模型——二維地形圖三維化……參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　CAD技術(shù)及道路CAD系統(tǒng)概述　　計算機輔助設(shè)計（Computer Aided Design）是近40年來工程技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展最迅速、最引人注目的技術(shù)之一。作為20世紀重大技術(shù)成就之一，CAD技術(shù)正深刻地影響著當(dāng)今各個工業(yè)和工程領(lǐng)域，已成為工程設(shè)計及科學(xué)研究中不可缺少的組成部分。CAD技術(shù)將計算機的高速計算、數(shù)據(jù)處理和繪圖模擬等能力與人類的創(chuàng)造性思維相結(jié)合，為現(xiàn)代設(shè)計提供了理想手段，不僅可以縮短工程的設(shè)計周期、減少設(shè)計人員的繁雜勞動，而且能夠提高工程質(zhì)量、降低成本。同時，CAD技術(shù)也為科學(xué)研究的發(fā)展和教學(xué)的現(xiàn)代化提供了方便的工具?！　AD技術(shù)最早出現(xiàn)于投資大、成本高的大工業(yè)，如航空領(lǐng)域和汽車制造業(yè)，隨后用于電氣電子方面。20世紀70年代以后，在土木建筑領(lǐng)域內(nèi)獲得迅速發(fā)展。由于在運用計算機進行設(shè)計過程中都是以圖形信息作為主要傳遞數(shù)據(jù)，它需要較大容量和快速運算，所以早期CAD技術(shù)一般適宜在中小型計算機及其工作站上運行。隨著高性能計算機的出現(xiàn)，計算速度的提高和計算量的加大，CAD技術(shù)得到了迅猛地發(fā)展，不但能夠進行計算和圖形處理，而且能夠進行分析、優(yōu)化設(shè)計和管理等。程序日益復(fù)雜、功能日益齊全、包括領(lǐng)域十分廣泛、界面非常易于操作，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為CAD、CAE（計算機輔助工程）、CAM（計算機輔助制造）、CAPP（計算機輔助工藝設(shè)計）、PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫）和ERP（企業(yè)資源計劃）等功能及它們的集成功能。　　1963年，美國麻省理工學(xué)院（MIT）首次建立CAD的概念，40多年來，隨著計算機技術(shù)和微電子學(xué)的發(fā)展，價格低廉、性能優(yōu)良的CAD軟硬件系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用。

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