土木工程CAD第2版教学作者张同伟第14章节运用Hard2013进行路线设计课件

1、第14章 公路优化设计系统Hard 2013,本章以实际路线设计为例介绍Hard 2013实际操作过程的各个步骤。,14.1 项目管理,在“项目管理”的下拉式菜单中选取“新建项目”命令，系统将弹出“新建项目”的对话框.,14.1 项目管理,项目文件：其文件名为*.PRJ，Hard 2013系统通过项目文件保存与项目有关的各种信息。在示例中建立的目录为D:sample。我们点击“项目文件”后的“浏览”按钮，在“输入项目文件名”对话框中选取我们刚才建立的目录的路径，项目文件主名我们可以自行假定，扩展名统一采用prj，在示例中项目文件名为D:samplehighway.prj。 文件路径：在设计过程中系统将生成一系列文件和图纸，Hard 2013系统通过文件的扩展名来区分文件的性质，所以对于一个项目我们可以设定一个公用的文件名，这样系统将非常易于管理项目内的文件。,14.1 项目管理,项目名称：用户可以根据自己设计项目的实际情况填写，它将会出现在各设计图纸和设计表格中。这里我们以“二级公路设计示例”为例. 技术参数：由于示例中所做的设计是公路改建设计，故在“高程设计线”和“超高旋转轴”后的下

2、拉式选项中我们应当选取“路基中线”的选项。对于“公路等级”和“计算车速”选项，根据设计的实际情况分别从下拉式选项中选取“二级”和“40”。 “编制人”和“复核人” 根据实际情况填写。根据“规范”要求，二级公路行车道宽为7米，同时两侧各有0.75米的硬路肩，故在“路幅总数”中填写“4”，“左路幅数”和“右路幅数”中填写“2”。“左加宽号”和“右加宽号”已经由系统自动为我们填写了“1”。,14.1 项目管理,标准横断面：对于标准横断面对话框可直接输入，也可采用数据文件输入的方法输入。在本示例中，我们采用直接输入的方法，直接在“左硬路肩”、“左行车道”、“右行车道”和“右硬路肩”对应的“宽度”和“横坡”中输入数值。 以上内容全部完成后，我们可以点击“确定”按钮，将本项目信息予以保存。在Hard 2013的标题栏中显示“当前项目为：二级公路设计示例（D:samplehighway.prj）”的提示信息，以提示用户当前的项目名称。,14.1 项目管理,14.2 平面线形设计,采用常规的手工方法进行公路的平面线形设计时，其一般过程如下： 确定路线的走向 逐点安排半径和缓和曲线 绘制图纸及编制表格

3、在Hard 2013中，平面设计部分主要过程如下： 外业资料录入 平面线形设计 图表输出,14.2 平面线形设计,1 编辑建立交点线文件 交点法也经常称为直线定线法，其基本设计思想为：先确定各个弯道的交点位置，从而决定了整个路线的基本走向，然后在各个弯道内设置平曲线。交点法的优点是布设弯道时座标计算不产生误差传递。同时基本参数大多数可根据要求取成整值。 采用交点法定义线形时，首先要将获得的路线起点、各个交点和终点之间的距离以及各转点处的偏角等信息以数据文件的形式输入系统。可通过Hard 2013系统自带的HEditor编辑软件建立交点线文件（*.jdx），或者直接通过系统自带的“交点线文件编辑”命令建立交点线文件（*.jdx）。,14.2 平面线形设计,1 编辑建立交点线文件 从下拉式菜单中选取“项目管理”“文件编辑器”命令，运行Hard 2013系统自带的编辑软件编辑交点线文件，并保存为数据文件D:samplehighway.jdx，其内容如下： NE 3 QD 50000 50000 0 JD1 220 187.066 0 JD2 -26d16f04m 291.540 0 JD3

4、10d16f36m 326.511 0 JD4 8d39f12m 123.965 0 ZD 17d22f09m 499.121 0,14.2 平面线形设计,2 交点法定义线形,14.2 平面线形设计,2 交点法定义线形 运行“平面”“平面设计_交点法”命令后，系统弹出“平面设计”的对话框，我们点击其中的“读入交点线”按钮，并且在后继的“选择交点线文件”对话框中选择我们刚才建立的交点线数据文件（D:samplehighway.jdx），在此对话框的下部有“交点设计计算方法”的选项，其中有“精确计算”、“算法（一）”、“算法（二）”和“算法（三）”四个选项供选择，区别主要体现在曲线要素计算的精确程度上。,14.2 平面线形设计,2 交点法定义线形 依次将JD1、JD2、JD3和JD4进行设计，设计数据如下：,14.2 平面线形设计,2 交点法定义线形 以上设计全部完成后，我们点击“输出文件”按钮，系统将弹出“输出平面线文件”对话框，如图14-4所示，系统将重新为我们输出交点线文件（*.jdx）,此时的交点线文件已经包含了半径和缓和曲线长度等信息。系统还将为我们输出平面线文件（*.pm）、平

5、曲线文件（*.pqx）和逐桩坐标文件（*.zbb）。输出上述各数据文件后，我们点击“交点设计”对话框中的“退出”按钮，完成平面线形设计。,14.2 平面线形设计,3 平面线检查 公路平面线形设计中的半径选取、缓和曲线选取等必须结合现场实际情况和“规范”进行， Hard 2013系统为用户提供了一个严格参照“规范”对用户所设计公路平面线形进行检查的命令。运行“平面”“平曲线检查”命令后，系统自动为我们检查平曲线半径、缓和曲线长，曲线间直线长以及平曲线曲线长度，并为我们生成一个检查结果文件，供我们对设计进行调整。以下为示例中检查结果文件的内容：,14.2 平面线形设计,3 平面线检查 计算时间：Thu Jul 04 15:08:30.93 2013 平曲线半径检查: 平曲线半径符合规范要求。 平曲线缓和曲线长检查: 平曲线缓和曲线长符合规范要求。 曲线间直线长检查: 交点JD2与交点JD3间(K0+530.074K0+757.710)的直线长(227.636)小于规范中规定的最小直线长(240); 平曲线曲线长度检查: 平曲线曲线长度符合规范要求。,14.2 平面线形设计,3 平面线检查

6、从以上检查结果中我们可以看出，交点JD2与交点JD3构成一对同向曲线，而同向曲线间直线长度应保证6倍行车速度（240米），所以我们的设计在此处没有满足“规范”的要求。因为“规范”中关于此项规定并不是要求“必须”保证，而且实际设计中的直线长度与要求长度相差不多，故我们可以认为满足要求。如果用户对自己的设计较有把握，也可以省略本步操作。,14.2 平面线形设计,4 路线超高、加宽计算 运行“平面”“路线超高加宽计算”命令，系统弹出对话框。在“控制参数”栏中依据设计的实际情况对 “加宽类别”进行选择,同时可通过“加宽值编辑”、“超高值编辑”对加宽值和超高控制半径进行编辑,完成编辑后点击“计算”“确定”，系统将自动为我们生成以下文件： 加宽后横断面文件（*.hdm，示例D:samplehighway.hdm）； 超高后横坡文件（*.cg，示例D:samplehighway.cg）； 加宽文件（*.jk，示例D:samplehighway.jk）； 加宽后横断面文件（*.cgt，示例D:samplehighway.cgt）。,14.2 平面线形设计,5 生成平面设计图 运行“平面”“生成平面设计

7、图”命令后，系统弹出对话框，我们可以在对话框中对一些选项进行修改。在“文件”选项组里，我们目前仅有平曲线文件和横断面文件，而其他的如地面高程、地形情况和构造物位置等都还不能反映。我们可以在全部设计都已完成并且所有的数据文件都齐全的情况下再来运行本命令重新生成平面设计图。在“参数”选项组里，我们可以对图纸名称、图号和日期进行修改，同时规定所生成图纸起始桩号位置和终止桩号位置。,14.2 平面线形设计,6 生成直线、曲线及转角一览表 运行“平面”“生成直曲表”命令后，系统弹出对话框，我们只需对桩号范围、公路等级等项目进行简单设置即可。,14.2 平面线形设计,7 生成逐桩坐标表 运行“平面”“生成逐桩坐标表”命令后，系统弹出对话框，我们只需对桩号范围、是否输出方位角等项目进行简单设置即可，同时系统还可以将结果输出到Excel表格。 至此，我们已经生成了平面设计图、直线、曲线及转角一览表和逐桩坐标表，他们都保存在系统默认的目录下，在本示例中为D:sampledwg，我们只需连接打印机或绘图机将其打印输出即可。,14.3 纵断面设计,采用手工方法进行公路的纵断面设计时，其一般过程如下： 点绘地

8、面线 拉坡及竖曲线设计 绘制路线纵断面设计图 编制纵坡竖曲线表和路基设计表 在Hard 2013中，纵断面设计主要过程如下： 外业资料录入 纵断面设计 图表输出,14.3 纵断面设计,1 输入地面高文件 在采用Hard 2013进行纵断面设计时，必须要向计算机提供原始资料，这个原始资料就是地面高数据文件(*.dmg)。可通过Hard 2013系统自带的HEditor编辑软件建立地面高数据文件(*.dmg)。在本示例中，该数据文件保存在系统默认的D:sample目录中，该数据文件的主名采用highway，扩展名为dmg。 从下拉式菜单中选取“项目管理”“文件编辑”命令，运行Hard 2013系统自带的HEditor编辑软件编辑地面高文件。,14.3 纵断面设计,1 输入地面高文件 从下拉式菜单中选取“纵断面”“输入地面高文件”命令，系统会弹出如图147所示的交互输入地面高数据的对话框。如果系统在平面设计阶段已经生成逐桩坐标文件（*.zbb），系统会自动调入该文件并从该文件中读取桩号，我们只需在“地面高输入”对话框中桩号后对应的地面高表格中输入相应的高程值，并按“回车”键，系统就会自动跳到

9、下一个桩号，依次输入相应的高程。,14.3 纵断面设计,2 地面高文件检查 通过“地面高文件检查”命令检查地面高文件中是否有明显输入错误的地方。在实际的地形情况中，很少会出现两个相邻桩号的地面高程相差非常悬殊的情况，因此在Hard 2013系统中规定两个相临的桩号高程之差应小于35米，一旦超过该范围就提示我们该桩号的地面高程有错误，当然这只是提示，不影响任何后继的设计，如果实际地形如此，我们完全可以认为这个输入数据是正确的。从下拉式菜单中选取“纵断面”“地面高文件检查”命令，系统自动按上述的要求对我们输入的地面高文件进行检查，并自动为我们生成错误信息文件。,14.3 纵断面设计,3 确定纵断面控制资料 纵断面设计需要综合考虑平面和纵断面，使二者具有良好的“平纵配合”。在进行纵断面设计前，必须规定选用哪一个平曲线文件和哪一个地面高文件。从下拉式菜单中选取“纵断面”“纵断面设计控制资料”命令，系统弹出对话框，我们可以对其修改，一般情况下，我们直接选取系统默认的文件和默认的参数即可。点击“确定”命令后，系统在屏幕中心自动为我们点绘各中桩的地面高程。,14.3 纵断面设计,4 交互拉坡 从下拉式菜单中选取“纵断面”“纵断面设计”，其中有“增加变坡点”、“插入变坡点”、“移动变坡点”和“删除变坡点”四个拉坡命令，选择“增加变坡点”，Hard 2013系统会在对话区提示用户： /Z起点桩号高程/： 如果确定了拉坡设计线的起点位置，系统会在对话区提示用户： S桩号/L坡长/D坡度/G高程/C高差/X相对参考点/U取消/: 我们可以依据不同的选项进行下一步的设计。,14.3 纵断面设计,4 交互拉坡 交互拉坡结束后，系统会在对话区询问用户： 是否存储纵断面文件(Y/N)? 选择存储纵断面文件，在键盘上输入字母Y，并在出现的对

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