Автоматизированное проектирование автомобильных дорог (лекционный материал)

1 Внедрение новых  информационных технологий  в проектирование транспортных сооружений

1.1  Начальный этап развития информационных технологий в проектировании транспортных сооружений

1.2  Трудности, возникающие при внедрении новых  информационных  технологий  в проектирование

1.3  САПР – ядро новых информационных технологий в проектировании транспортных сооружений

     1.3.1 Система автоматизированного проектирования транспортных сооружений и её свойства

     1.3.2 Средства обеспечения автоматизированного проектирования

     1.3.3 Преимущества использования САПР по сравнению с традиционным проектированием

     1.3.4 Использование математического моделирования

1.4 Современные программные средства, используемые в проектировании транспортных сооружений 

2 Технологии проектно-изыскательских работ при использовании САПР

2.1 Причины, по которым требуются коренные изменения в технологии проектно-изыскательских работ

2.2 Отличительные особенности производства изыскательских работ для нужд автоматизированного проектирования

2.3 Понятие полосы варьирования и аналитический метод её построения 

2.4 Замкнутая технология проектно-изыскательских работ

3 Инженерная цифровая модель местности

3.1 Понятие инженерной цифровой модели местности

3.2 Классификация цифровых моделей рельефа по характеру расположения точек

3.3 Моделирование поверхности

    3.3.1 Триангуляционная модель рельефа

    3.3.2 Статистическая модель рельефа

3.4 Цифровые модели рельефа, построенные на поперечниках к ломаному ходу

4 Современные технологии в проектировании плана трассы

4.1 Принцип полигонального трассирования и метод тангенсов

4.2 Принцип сплайна или упругой линейки

4.3 Интерполирование линии трассы кубическими сплайнами

4.4 Метод трассирования сглаживающими сплайнами

5 Современные методы проектирования продольного профиля

5.1  Принципы построения проектной линии продольного профиля

5.2 Оптимизационные и не оптимизационные методы

5.3 Анализ плавности проектной линии продольного профиля дороги, построенной с помощью квадратических парабол

5.4 Проектная линия, построенная с помощью кубических парабол (кубических сплайнов)

5.5 Преимущества проектной линии, построенной из кубических парабол

5.6 Проектирование продольного профиля в режиме оптимизации

6 Современные технологии в проектировании   поперечных профилей земляного полотна и дорожных одежд

6.1 Назначение конструкции земляного полотна

6.2 Расчёт  устойчивости  откоса  насыпи

6.3 Автоматизированное проектирование дорожных одежд

     6.3.1 Оптимизационные методы в проектировании дорожных одежд

     6.3.2 Конструктивные слои дорожных одежд

     6.3.3 Критерии расчета нежёстких дорожных одежд

7 Основы автоматизированных расчетов мостовых переходов 

7.1 Виды расчётов искусственных сооружений

7.2 Гидромеханические расчёты мостовых переходов

7.3 Расчёты мостов по методу предельных состояний

7.4 Температурные расчёты мостов


Вопросы к зачету 

  1. Основные трудности, возникающие при внедрении новых технических средств для проектирования транспортных сооружений.
  2. Информационное обеспечение, как одна из составляющих системы современных технологий проектирования.
  3. Трудности, возникающие при внедрении зарубежных систем автоматизированного проектирования транспортных сооружений.
  4. Основные этапы, технические и программные средства проектно-изыскательских работ, выполняемых  при современных технологиях проектирования.
  5. Понятие полосы варьирования. Экономический эффект, возникающий в связи с ее разработкой в проекте.
  6. Построение полосы варьирования в камеральный период изысканий.
  7. Равномерные и неравномерные сетки, используемые в  цифровых моделях местности.
  8. Цифровое моделирование рельефа триангуляцией.
  9. Круговое свойство Делоне.
  10. Цифровое моделирование рельефа поверхностью 2-го порядка.
  11. Построение проектной линии трассы по принципу тангенциального трассирования. 
  12. Механический сплайн. Кубическая сплайн-функция.
  13. Принцип сплайна при трассировании. Проектирование трассы интерполяционными кубическими сплайнами.
  14. Переход от кубических сплайнов к обычной клотоидной трассе.
  15. Оптимизационный метод проектирования трассы сглаживающими сплайнами.
  16. Проектирование продольного профиля оптимизационным методом. Целевая функция для минимизации объемов земляных работ и кривизны проектной лини.
  17. Этапы развития методов построения проектной линии продольного профиля (метод тангенсов, метод квадратических сплайнов, метод кубических сплайнов).
  18. Повышение качества проекта дороги при построении проектной линии продольного профиля методом кубических сплайнов.
  19. Интерпретация коэффициентов  кубического сплайна, используемого при проектировании продольного профиля дороги.
  20. Этапы развития оптимизационных методов в проектировании дорожных одежд.
  21. Применение математического моделирования в современных технологиях проектирования.
  22. Преимущества использования системного подхода в проектировании.
  23. Метод предельных состояний и его использование в автоматизированном проектировании искусственных сооружений.
  24. Достоинства и недостатки расчетных технологий при расчленении конструкции на отдельные элементы.
  25. Пример расчета моста методом конечных элементов в одномерной постановке.
  26. Постановка задачи для расчетов температурного поля моста.



Литература

  1.  Федотов, Г.А.Изыскания и проектирование автомобильных дорог. В 2 кн. Кн. 1: Учебник / Г.А. Федотов, П.И. Поспелов – М.: Высш. шк., 2009. – 646 с.
  2. Зарубин, А.П. Автоматизированные системы проектирования дорог / А.П. Зарубин //Автомобильные дороги, 1994, № 1.
  3. Комчарукова, М.Г. Опыт создания цифровой модели местности программой CREDO / М.Г. Комчарукова, В.А. Комчаруков, В.И. Ланг, Г.В. Суркова, Т.В. Гавриленко //Сб. материалов ХIХ Региональной научно-технической конференции «Проблемы архитектуры и строительства» – Красноярск: КрасГАСА, 2001. – 299 с.
  4. Величко, Г.В. Анализ изысканий, оценка и оптимизация решений/ Г.В. Величко, В. Сильянов, В.В. Филиппов  // Автомобильные дороги, 1999, № 7, с.6-8.
  5. Струченков, В.И. Автоматизация проектирования плана и профиля автомобильных дорог/ В.И. Струченков // Автомобильные дороги, 1994, №2.
  6. Браверман, Б.А. Использование ЦМР при проектировании дорог / Б.А. Браверман, М.А. Григорьев // Автомобильные дороги, 1990, № 1, с.15-16.
  7. Бойков, В.Н. Трассирование автомобильных дорог. Аспекты компьютерной реализации / В.Н. Бойков, Б.М. Шумилов, Люст // Автомобильные дороги, 1995, № 12, с. 23-25.
  8. Маркианов, В. Если заглянуть вперед / В. Маркианов  // Автомобильные дороги, 2000, № 5, с.45.
  9. Филиппов, В.В. Полосные изыскания как основа оптимизации проектных решений / В.В. Филиппов, Г.В. Величко, А.П. Пигин // Автомобильные дороги, 2000, № 9, с. 32-34.
  10. Филиппов, В.В. Проектирование продольного профиля в CREDO кубическими сплайнами / В.В. Филиппов, Г.В.  Величко // Автомобильные дороги, 2000, № 10, с. 34-35.
  11. Жуховицкий, Г. Проблемы внедрения сквозных цифровых технологий в практику / Г. Жуховицкий, А. Пигин // Дороги России ХХI века.- 2002- № 1.- с.68-70.

2018-10-08 Автоматизированное проектирвание вариантов трассы

В разделе САПР / САПР (КП) представлена методика автоматизированного проектирования вариантов трассы.

2018-09-12 Определение категории дороги

Обновлены методические материалы по определению категории дороги.

2018-09-11 Обновление текста лабраторной работы

Обновлен текст лабораторной работы № 3 по автоматизированному проектированию автомобильных дорог, помещенный на закладке САПР/САПР автодороги (ЛР).

2018-04-20 Расчет стенки падения

Добавлен теоретический материал с методикой расчета стенки падения для защиты вершины оврага.

2018-04-20 Расчет стенки падения

Добавлен теоретический материал с методикой расчета стенки падения для защиты вершины оврага.