CAD技術在高職市政工程技術專業畢業設計中的應用

劉 穎 陳安萍

摘要:畢業設計是高職市政工程技術專業綜合性實踐教學環節,而CAD軟件的應用是提升畢業生實踐能力的重要一環。文章對CAD技術中的兩個軟件EICAD、HPDS在市政工程技術專業畢業設計中的應用進行了探討。

關鍵詞:CAD;市政工程技術;畢業設計

高職市政工程技術專業的畢業設計是完成和達到專業培養目標所必需的綜合性實踐教學環節,重在培養學生綜合運用所學基礎理論、基本知識、基本技能解決實際問題的能力,培養學生建立正確的設計思想,并掌握工程設計的一般程序、規范和方法。對建筑工程的重要工具——CAD軟件,是高職學生走向工作崗位所必須具備的基本能力,對高職學生進行CAD軟件的應用訓練則是提升畢業生實踐能力的重要一環。

CAD即計算機輔助設計,是將計算機高速而精確的計算能力、大容量存儲和處理數據的能力與設計者的綜合分析、邏輯判斷以及創造性思維結合起來,用以加快設計進程、縮短設計周期、提高設計質量的技術。隨著微機技術的不斷發展,出現了許多成熟的CAD軟件,其中,應用于市政工程技術專業畢業設計的CAD軟件有EICAD、HPDS等。將CAD技術應用于畢業設計,其意義在于:激發學生對畢業設計的興趣;有利于培養學生的創新思維,提高學生分析和解決實際問題以及理論聯系實際的能力;鍛煉學生在工程設計中應用CAD技術,為將來走上工作崗位打下堅實的基礎;提高學生畢業設計質量。

市政工程技術專業畢業設計任務概述

畢業設計是市政工程技術專業教學計劃的重要環節,也是對學生成績的一次重要的較全面的綜合性考核。

(一)市政工程技術專業畢業設計的教學目的

培養學生綜合運用所學的基礎理論和專業知識,解決市政工程和道橋設計以及施工組織中實際問題的能力;培養學生調查研究,分析問題,查閱資料,繪制圖紙,編寫設計技術文件的能力;培養學生樹立理論聯系實際、踏實認真的科學工作作風以及該行業技術人員必須具備的全局觀點。

(二)市政工程技術專業畢業設計的任務

準備階段根據下達的畢業設計任務書,進行調查研究,收集相關的參考資料,為設計做好準備。

設計階段根據設計任務書的要求,進行某道路工程設計。內容為路線的平面、縱斷面、橫斷面綜合設計。學生須完成其中一段道路的路基路面結構設計以及路基路面施工圖繪制。

總結答辯階段總結整理所有表格、圖紙,裝訂,答辯。

EICAD軟件在畢業設計中的應用

EICAD軟件簡介集成交互式道路路線設計CAD簡稱EICAD,主要用于公路、城市道路的各階段的設計。EICAD是在結合相關技術規范的基礎上,緊密聯系設計實際需求,可以實現設計交互與文檔數據管理。EICAD主要包括:平面設計、縱斷面設計和橫斷面設計三個部分。EICAD路線版平面設計包含了路線平面設計、計算、標注、繪圖和打印出版等。它能夠大大提高設計和出圖效率,完成公路與城市道路的方案設計、初步設計和施工圖設計。縱斷面設計系統可用于各種道路的縱斷面設計、計算和繪圖。橫斷面設計系統主要用于道路的橫斷面設計、計算和繪圖。

EICAD在畢業設計中的應用市政工程技術專業的畢業設計要求學生熟悉道路工程設計的全過程,掌握路線的平面、縱斷面、橫斷面綜合設計等內容,完成道路的選線、定線、平面圓曲線半徑的確定,平曲線內(包括緩和段)的超高、加寬值計算,平面視距的保證,直線、曲線及轉角表;繪制平面線形圖,點繪縱斷面地面線;設計縱坡和豎曲線,計算設計標高,編制路基橫斷面,編制土石方數量計算表和土石方調配。整個畢業設計的基本過程為:在大比例地形圖上選線、定線,完成后應用EICAD交互進行圓曲線半徑的計算、曲線要素的計算、主點樁號的計算;點繪縱斷面地面線,進行豎曲線計算、設計標高的計算;進行超高、加寬的計算;土石方數量的計算;計算完成后生成直線、曲線及轉角一覽表、路基設計表、土石方數量計算表;結合CAD軟件繪制路線平面圖、縱斷面設計圖、標準橫斷面圖和橫斷圖設計圖。

HPDS軟件在畢業設計中的應用

HPDS軟件簡介《公路路面設計程序系統》HPDS是根據現行《公路瀝青路面設計規范》JTG D50—2006和《公路水泥混凝土路面設計規范》JTG D40—2002的有關內容編制的,可以進行新建瀝青路面設計、改建瀝青路面設計、新建水泥混凝土路面設計、舊混凝土路面上加鋪層設計、水泥混凝土路面基(墊)層及土基竣工驗收彎沉值計算。該系統功能齊全,計算速度快,精度高;采用可視化、全屏幕的窗口數據輸入方式,操作簡單方便。所有程序既可人機對話輸入,又可用數據文件輸入,計算結束立即在輸出窗口顯示設計計算成果文件內容,并可根據用戶要求打印輸出。因此,HPDS 程序已在包括中交公路規劃設計院等全國200多個單位推廣應用。

HPDS軟件在畢業設計中的應用應用EICAD完成路線設計后,還要進行路面設計。路面設計可以根據設計任務書的要求,選擇路面結構的類型。以新建瀝青路面設計為例,要確定瀝青路面結構層,進行瀝青路面組合設計,確定設計指標,最后應用HPDS軟件進行計算和驗算路面厚度,確定路面結構方案,并繪制路面結構圖。

應用效果分析

與傳統的手工計算、繪圖進行畢業設計相比,應用EICAD及HPDS既有優越性又存在一定的不足。

(一)主要優點

畢業設計過程更接近實際工作目前,大多數設計院都采用EICAD、HPDS進行路線、路面設計。應用EICAD及HPDS進行畢業設計,可以增強教學活動的針對性,提高學生的實踐操作能力,為學生走向工作崗位打下堅實的基礎。

計算過程簡便在傳統的手工畢業設計中,平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計等很多計算為重復計算,工作量大,而應用軟件可以使計算簡便。

繪圖質量高應用軟件設計繪制的施工圖清晰、整潔、規范。

省時省力當有路段不滿足規范要求時,只需調整個別參數即可,不需要從頭再算,而且各種數據可以自動傳導計算,大大減小了工作量。實踐證明,應用軟件進行畢業設計可以降低學生的勞動強度,縮短設計時間。以往畢業設計大約需要兩個月,且只能完成一個道路工程設計,而應用軟件,畢業設計可以縮短到三周,并且可以在設計任務的基礎上增加方案比較。

增加設計任務采用此軟件縮短了設計時間,因此,可以適當增加部分設計任務,增加預算等內容,使畢業設計更加全面。

(二)存在的不足

不便監管由于電腦數據便于拷貝轉存,個別學生可能竊取他人勞動成果。

對學生掌握基本理論不利使用EICAD、HPDS進行畢業設計時,部分設計只需輸入參數,而不需要進行要素計算,不利于學生掌握基本理論。

綜上所述,將CAD技術應用在市政工程技術專業畢業設計中,可以降低勞動強度,縮短設計時間,幫助設計者完成高效率的設計工作;生成設計文檔,按設計要求制成說明書、表格和圖紙,使設計過程更加直觀。同時,可以增加畢業設計內容,拓寬學生的知識面,提高就業競爭力。

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作者簡介:

劉穎(1972—),女,上海城市管理職業技術學院教務處處長、講師,研究方向為道路與橋梁施工技術及應用教學。