公路工程實用電算

前言

　　電子計算機的日益普及和應用，必然引起工程設計方式的變革。通過公路科技工作者多年的探索和實踐，公路電算技術有了很大的發(fā)展，計算機已逐漸成為公路設計、施工管理工作中不可或缺的工具。因此，熟練掌握和卓有成效地應用電算技術是公路工程師必備的基本素質之一。　　由于目前大多數(shù)公路工程的應用軟件都是針對計算中心編制的，雖然系統(tǒng)十分完善、功能齊全，但需要的設備龐大，運行條件苛刻，個人使用不甚方便。同時，一般公路工程的勘測、施工、試驗等都在野外進行，若干計算結果的時效性要求很強，不可能都送到計算中心去等待處理。由此可見，一套系統(tǒng)的、適合在個人計算機上運行使用的公路工程實用電算軟件，對廣大的公路科技工作者而言是十分必要的，同時，也有助于電算技術在公路工程領域的推廣與普及。本書正是針對實際工程的這種需要而編寫的，無論是個人還是計算中心使用，都是十分方便的。　　書中提供的電算程序，采用QuickBASIC語言編寫，是作者近十年來的工程實踐成果，絕大多數(shù)程序都在實際工程中多次使用?？紤]到目前市場上有關QuickBASIC語言的書籍較多，因此本書不再作介紹。書中涉及的已有商品化軟件的內容，如路面設計、概預算編制等，只介紹使用方法和計算示例，無源程序。　　全書內容共十章。廖正環(huán)編寫第一、九章，唐勇編寫第二、三、四章，凌天清編寫第五、六、七、八章，高建平編寫第十章。由廖正環(huán)負責全書的統(tǒng)稿工作?！　”緯菫楣饭こ虒I(yè)工程師編寫的一本實用技術讀物，也可以作為相關專業(yè)本?？茖W生學習《公路電算》課程的教學參考書。作者希望通過本書將電算知識在公路工程領域中得以普及和推廣，進而促進電算技術實際應用水平的提高?！　≡诒緯帉戇^程中，得到有關單位的支持和協(xié)助，在此謹表謝意?！　∮捎谖覀冋莆盏馁Y料有限，書中內容不盡完善，熱忱希望同行專家及使用本書的讀者提出寶貴意見，函告重慶交通學院道路工程系（郵政編碼400074），以便修訂時參考。

內容概要

本書是為擁有個人電腦的公路工程師編寫的一本關于計算機專業(yè)應和的技術讀物，目的在于推進電算技術在公路科技領域的普及和提高。書中介紹了公路工程電算程序的編制方法和步驟，并提供了按現(xiàn)行技術規(guī)范用QuickBASIC語言編制的，包括路線、路基、路面、擋土墻、施工管理、公路試驗、工程概預算等內容的實用程序及計算示例。這些程序絕大部分是作者近十年來的工程實踐成果，已在實際工程的設計和施工中多次使用，運行穩(wěn)定，計算結果可靠。只要能操作計算機，并初步具備電算知識的讀者都能利用本書的程序解決工程實際問題。本書系統(tǒng)性強，簡明實用，可以作為公路與城市道路和橋梁工程專業(yè)大中專學生學習《公路電算》課程的教學參考書，也可供路橋專業(yè)科技人員學習參考。

書籍目錄

第一章 公路工程中的電算技術  第一節(jié) 公路工程電算的發(fā)展  第二節(jié) 電算技術對公路工程師的要求  第三節(jié) 公路CAD技術第二章 路線平面測設  第一節(jié) 常用平曲線測設  第二節(jié) 特殊平曲線測設  第三節(jié) 紅外儀極坐標法實地放線  第四節(jié) 中樁大地坐標計算第三章 公路縱斷面設計  第一節(jié) 原始數(shù)據(jù)采集及處理  第二節(jié) 縱斷面設計計算第四章 路基橫斷面設計  第一節(jié) 路基超高及加寬計算  第二節(jié) 橫斷面設計及繪面  第三節(jié) 路基土石計算及制表  第四節(jié) 橫凈距計算第五章 路基穩(wěn)定性設計  第一節(jié) 路基邊坡穩(wěn)定性分析  第二節(jié) 陡坡路提整體穩(wěn)定性驗算  第三節(jié) 滑坡推力計算  第四節(jié) 加筋邊坡設計第六章 重力式擋土墻設計  第一節(jié) 程序設計思路  第二節(jié) 土壓力計算  第三節(jié) 擋土墻計算  第四節(jié) 源程序及算例第七章 加筋土擋土墻設計  第一節(jié) 基本原理及設計總框圖  第二節(jié) 內部穩(wěn)定性分析  第三節(jié) 外部穩(wěn)定性驗算  第四節(jié) 源程序及算例第八章 路面設計與計算  第一節(jié) 柔性路面設計指標計算  第二節(jié) 柔性路面結構設計  第三節(jié) 水泥混凝土路面設計第九章 公路施工、管理及試驗  第一節(jié) 解線性規(guī)劃問題  第二節(jié) 施工網(wǎng)絡圖計算  第三節(jié) 求最短路徑  第四節(jié) 頻數(shù)分布直方圖  第五節(jié) 試驗數(shù)據(jù)分析——一元曲線  第六節(jié) 試驗數(shù)據(jù)分析——n次多項式第十章 公路工程計算輔助造價系統(tǒng)  第一節(jié) 概述  第二節(jié) 計算機輔助概（預）算系統(tǒng)的設計思想和目標  第三節(jié) XJTU系統(tǒng)簡介  第四節(jié) XJTU系統(tǒng)的應用主要參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第一章 公路工程中的電算技術　　第一節(jié) 公路工程電算的發(fā)展　　自70年代以來，電子計算機技術在我國科學研究和工程技術領域逐漸推廣應用。經(jīng)過20余年的發(fā)展，我國公路工程中的電算技術，大致經(jīng)歷了以下幾個階段：　　1．單純數(shù)值計算階段　　70年代，計算機僅用于代替過去用手工進行的常規(guī)計算，如公路平曲線要素、縱斷面設計高程、擋土墻的土壓力等。雖然成倍提高了計算速度和數(shù)據(jù)的準確性，但計算機只是根據(jù)各個單項程序在研究和設計工作的某些環(huán)節(jié)上孤立地發(fā)揮作用?！　‘敃r的計算機體形龐大，算法語言的功能差，操作繁瑣，使用很不方便。由于主機功能弱、外圍設備差，因此，開發(fā)的電算程序主要是數(shù)據(jù)處理和分析計算。程序功能單一，尚未形成較完善的程序系統(tǒng)，因而計算機的應用范圍就較為狹窄?！　?．計算、制表、繪圖一體化階段　　進入80年代，由于個人計算機的出現(xiàn)，算法語言功能的增強和漢字操作系統(tǒng)的不斷完善，以及各類打印機、繪圖機等外圍設備不斷改進，公路工程電算從數(shù)值計算發(fā)展到代替設計人員繪制工程設計圖、編制和打印設計表格等。　　這一階段的應用，包括了從野外測設獲取地形數(shù)據(jù)到公路路線內業(yè)的平面、縱斷面和橫斷面的設計計算，最后形成路線設計的全套成果。應用的重點是路線設計程序系統(tǒng)，采用的算法語言主要是FORTRAN和BASIC。這一階段，電算在公路工程的結構計算、線形優(yōu)化和工程概預算的編制等應用中取得了顯著成績?！　?．計算機輔助設計階段　　從80年代末至今，個人計算機不斷更新?lián)Q代，功能進一步增強，運算速度和內存迅猛增加，其水平已超過以往的小型或中型計算機。特別是數(shù)據(jù)庫技術、圖形支持軟件、人機交互技術、圖形終端等的發(fā)展，促進了計算機輔助設計（即CAD）技術的推廣應用。公路工程設計方面的CAD研究、開發(fā)和應用，也是在這一時期出現(xiàn)的，TrueBASIC語言和C語言開始用于公路電算程序的系統(tǒng)開發(fā)?！　∮嬎銠C輔助設計的主要標志是：在選擇設計參數(shù)、擬定初始設計方案階段，計算機可以幫助設計人員進行分析、判斷和決策；在設計過程中，人機交互技術使設計者和計算機緊密聯(lián)系，不斷優(yōu)化設計；設計成果是在計算機屏幕上反復修改、逐步求精，并按有關技術規(guī)范的要求自動形成設計文件。目前，公路cAD技術還處于較低的層次，因為，人機交互設計能力很弱，對有關設計標準、設計規(guī)范和路用建筑材料力學參數(shù)的工程數(shù)據(jù)庫、現(xiàn)行設計圖和各種標準圖的圖形數(shù)據(jù)庫的研究開發(fā)方面，所做的工作還不夠深入?，F(xiàn)有的諸如小橋涵、擋土墻等公路人工構造物的設計程序還沒有形成規(guī)模和系列。

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