1、公路桥梁勘察设计中 CAD 的应用【摘要】CAD 技术已经发展了 40 余年，CAD 技术的不断发展和应用领域的日益扩大，导致了传统设计方法的重大改革。CAD 技术目前已广泛应用于国民经济的各个方面，随着 CAD 技术发展的日益完善，其在建设工程中得到越来越广泛的应用，本文详细论述了 CAD 技术在公路桥梁工程中的应用范围，对 CAD 技术进行了探讨【关键词】CAD 应用 公路桥梁 勘察设计 中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号： 前言 设计已经成为工程中的重要一环，CAD 是不错的选择。CAD 技术在公路测设中的应用，使得传统的公路设计手段、设计方法产生了重大变革，极大地促进了公路
2、交通行业的技术进步，成为公路测设现代化的主要标志之一，充分体现了交通信息化特色，展现了交通信息化的水平和能力，在社会上引起良好反应。 概述 概念 CAD 即计算机辅助设计与制图，是指运用计算机系统辅助一项设计的建立、修改、分析或优化的过程。如今大部分单位已开始实施 CAD 技术应用的第二阶段，也就是计算机网络辅助设计与管理，进而达到网络数据和打印输出的共享，并已初见成效。通过多年的设计实践 CAD 技术以简单、快捷、存储方便等优点已在工程设计中承担着不可替代的重要作用。目前许多工程都应用了计算机进行辅助设计和辅助绘图，尤其建立了计算机网络辅助设计与管理后，不仅能提高设计质量，缩短设计周期，而且
3、创造了良好的经济效益和社会效益。随着 CAD 在工程中的大量应用及其技术的成熟，它的优点更加明显。 CAD 技术在土木工程中的应用范围 随着 CAD 技术的不断完善和发展，CAD 技术已是土木工程行业中应用最广泛和发展最快的技术之一。目前 CAD 技术已参与到土木工程的规划、设计、施工等各个阶段，使用 CAD 技术的意义不仅仅在于提高了企业的技术水平，更成为同其他企业进行竞争的重要手段。 图 l CAD 技术应用范围 一个完整的土木建筑设计过程包括选定结构形式、假定形状尺寸、结构模型化、结构分析与验算、绘制图面、材料计算等过程。因为结构设计是 CAD 技术在土木建筑工程中最早应用的，所以有关设
4、计系统的发展比较成熟。 在对桥梁的结构设计中。首先利用 CAD 软件对桥梁结构进行实体建模，然后分析了桥梁截面情况和受力后情况，按照实际情况对桥梁的受力和变形进行了准确的估算，为工程质量提供的保障。 二、CAD 技术应用 1、外业测量 勘测工作是道路设计中不可或缺的重要组成部分，它为道路的设计提供必要的基础资料。随着测绘技术的发展，道路的勘测手段也发生了根本性的变化，从经纬仪偏角法，到全站仪极坐标法，到全球定位系统GPS 技术的应用，自动化程度越来越高，速度越来越快。特别是 GPS 技术，在路线测量中采用分级布网方式、静态相对定位观测、精确的数据处理。利用实时动态模式进行中桩放样，同时应用于路
5、线横断面测量，大大提高了横断面测量效率和测量精度，大规模快速地向公路 CAD 系统提供基础数据和三维地形基础信息数据。 内业设计 桥梁设计 公路桥梁计算机辅助设计系统桥梁通 CAID6.0，是对桥梁下部构造进行验算设计的一种软件，设计计算更灵活，为设计人员提供多方案比选，达到优化设计的目的。同时，也可作为桥梁图库、标准图以及通用设计图的工具软件，为您的标准化工作奠定基础。桥梁通 CAD6.0 依靠的图形平台是 AutoCAD，由桥梁通系统生成的图纸SCF 必须通过AutoCAD 的命令调入。面对任务设计和修改，为了方便用户对图纸的修改，对图纸的编辑、修改、存盘、绘图机打印等均在 AutoCAD
6、 环境中进行，设计过程遵循工程技术人员设计习惯，输出的计算书表格化，规范化，便于复核。设计与绘图全过程进行，计算机自动化程度高；也可单独设计或单独绘图。 涵洞设计 PCVX 软件，是一套利用涵洞的设计理论与公路计算机辅助工程相结合的公路涵洞设计和成果图绘制软件系统，可与 AutoCAD 共享内存地址空间，能够与 AutoCAD 环境浑然天成，可采用 CAD 快速的得到其成果图。支持新桥涵规范规定的荷载等级(包括汽车 1、2 级，城市道路荷载(城 A和城 B)等)的结构计算；支持新的标准图的规范、构造图的绘制；支持符合新规范的布置图的绘制。涵洞类型有：盖板明涵，盖板暗涵，拱涵，管形涵(包括波纹管
7、涵洞，圆管涵，倒虹吸涵洞)，箱涵 7 种类型。洞口形式有：八字墙、锥坡、进口急流槽、护坡边沟、边沟跌井、铺砌、排水沟、阶梯急流槽、倒虹吸竖井、跌水井、跌水、管道、出口急流槽、阶梯、挑坎、多级消力池、扭坡洞口等 17 种洞口形式。其中挑坎、多级消力池，进口急流槽，阶梯，排水沟，铺砌可作为附加洞口。在涵洞的设计过程中，盖板涵、拱涵、管形涵支持任意涵洞孔数，斜交正做、斜做、正布和斜布的支持。PCVX 能够通过数据库实体实现涵洞设计过程中设计图和细部构造图的绘制。PCVX 在对原始的路基设计和测量数据的采集上，不仅仅可以通过 PCVX 提供的路线引擎直接采集，还可以通过路线CAD 计算机辅助工程软件直
8、接生成路基的相关设计和测量参数，用户可以通过即时的协同交互和静态的文本交互采集原始设计参数。 其他工程 在设计中其他工程的图表均可在 AUTOCAD 环境下绘制，平面设计图、路基横断面图、路面结构设计图、绿化设计图、防护工程设计图等等，利用 AUTOCAD 的制图功能，编制图库、标准图以及通用设计图，轻松方便的完成，易于修改，在以后设计中重复利用，使 CAD 技术应用在勘察设计中的各个阶段，使设计文件的计算机出图率达到 100。 三、发展趋向 随着计算机技术的飞速发展和以工业等领域对 CAD 的社会需求，朱来的 CAD 系统和 CAD 技术需要研究和解决的重点问题在于并行工程与协同设计、用户接
9、口的智能化和人性化、造型技术、产品数据共享等方面。并行工程与协同设计技术是正在蓬勃发展的新技术。随着计算环境的改变，借助时络技术，跨越空间的阻隔和时间的限制，进行协作和交流，将会大幅度地提高工作效率，缩短产品设计周期。此项研究已经起步，有待深入研究的问题是：基于异构 CAD 系统的协同设计方法；复杂 CAD 模型在互联网上的实时传输方法；同步协同设计中保证高响应和并行性的控制方法；面向并行设计、协同设计的冲突检测和协调方法；多模式协同的并行装配设计和概念设计方法。 用户接口的智能化和人性化。CAD 系统的用户界面是人与计算机之间传递交换信息的媒介和对话接口，也是 CAD 软件系统的重要组成部分
10、。以用户为中心，自然、高效多通道交互技术和无所不在的计算是一项长期的目标，也是当前人机交互的研究热点。采用以用户为中心的 CAD 软件设计方法，对产品进行开发和可用性工程评价，以保证 CAD 软件技术及 CAD 软件产业健康发展。在改善软件界面简化操作步骤、降低操作难度等方面予以创新。 造型技术。实现与历史无关的造型方法，即产品模型的形状不再依赖于特征创建的先后顺序，这使得三维 CAD 系统易于操作使用；全面地支持概念设计和详细设计；几何造型系统能够创建任意几何形状的形体；能够更好地表达产品的完整技术和生产管理信息，支持产品全生命周期的特征造型系统，使产品的设计工作在更商层次进行，为开发新一代的摹十统一产品信息模型的 CIMS 集成系统奠定苯础：具有线段、曲面、实体混合建模的综合能力和三维尺寸标注功能；支持基于三维像素的造型功能和解决大型复杂产品的装配问题。 结语 随着计算环境变革、计算方法的改进，CAD 技术将会向高效、实用、方便、快捷的方向发展，以适应产品制造业和更多应用领域的需求。同时将不断研究、开发新的课题和产品，并在实际应用中得以提高和完善。参考文献 【1】郑益民公路工程 CAD 基础教程人民交通出版社，2008 【2】张巍道路工程 CAD人民交通出版.2009 【3】朱照宏公路计算机辅助工程,2006
