發(fā)布時間：2022-12-15 06:55:49
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的道橋?qū)I(yè)論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
2、“項目規(guī)?！钡奶罘▍⒁姟懊裼媒ㄖこ淘O(shè)計等級分類表”、“燃氣專業(yè)工程項目等級分類表”及“道橋專業(yè)工程項目規(guī)模表”等（建人教[1999]214號文件84頁、118頁、131頁等），如可寫“一級（4萬m2）”；如科技管理等不便按此劃分規(guī)模的組別，可用適合本組的劃分方式填寫，如項目規(guī)模屬“全行業(yè)”、“本單位”、“本部門”應(yīng)用等。如本人承擔(dān)的是分項目（子項目），應(yīng)明確注明本人承擔(dān)部分的項目規(guī)模。
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4、項目完成情況指所填項目已建成（已完成）、投入使用、在建（進行中）還是未建等情況，正在進行的項目可以明確注明完成進度。
5、“獎勵名稱”填寫獲獎項目全稱或標準簡稱，如“XX省科技進步獎”；“級別”應(yīng)注明X級X等，如“省級二等”；“時間”指獲獎時間而非工程進行的時間；“排名”指獲獎證書（報獎?wù)f明）中的申報人名次；所列獎項均應(yīng)有相應(yīng)證明，否則不予承認。
6、“代表性論文”項目中，排名一欄，如屬獨著，填“獨著”，如合著，注明本人排名。
7.“其它論文”指除前面所列三篇代表性論文之外的論文，根據(jù)表中分類，逐項列明篇數(shù)即可。
8、所有申報材料必須真實無誤，涉及原單位的業(yè)績，須原單位出具業(yè)績證明。
關(guān)鍵詞：曲線鋼箱梁；結(jié)構(gòu)；設(shè)計；計算
中圖分類號： S611 文獻標識碼： A
1、工程簡介
長春市兩橫兩縱快速路系統(tǒng)工程之西部快速路（青年路―普陽街―春城大街―寬平大路―前進大街）的道路主線交匯位置的鋼箱梁，共有四部分組成：
① N主線橋N36#～N42#墩鋼箱梁；② S匝道S6#―S9#墩鋼箱梁；③ R匝道R16#―R26#墩鋼箱梁。④ P匝道P15#―P19#墩鋼箱梁；
P線匝道跨越N主線和R匝道，為互通區(qū)跨徑最長（75m）跨越高度最高（25米）的鋼箱梁。
互通區(qū)鋼箱梁分布圖
P匝道鋼箱梁橫截面示意圖
2、 曲線鋼箱梁的結(jié)構(gòu)型式
P15#―P19#墩鋼箱梁為四跨（52m+75m+75m+52m）等截面鋼箱梁，鋼橋材質(zhì)為Q345QE，箱梁高度為3米，鋼箱梁平面位于曲線、緩和曲線和直線段內(nèi)，鋼箱梁的橫截面由兩個箱室組成，箱梁的兩側(cè)有飛翼狀的挑檐，箱梁的總寬度為9.66米。
橋梁的平曲線圓弧半徑為R=155m,橋面設(shè)有1.5的橫坡和3.8-2.9的縱坡。
3、曲線鋼箱粱主要特點
P線曲線鋼箱梁最長跨徑70m，滿足了互通區(qū)的總體布置要求。對于這些中等跨徑的橋梁可選用等高度的箱粱截面。鋼箱梁相對于混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)自重較輕，遠小于混凝土連續(xù)結(jié)構(gòu)。鋼材具有較高的拉壓性能，容易通過調(diào)整鋼板的厚度來滿足彎矩分布的不規(guī)則，梁的高度和跨徑能夠較好地適應(yīng)總體布置的需要；鋼箱梁的加工采取工廠化加工制作、現(xiàn)場臨時墩支撐、吊車就位、節(jié)段之間采用與母材等強全溶透的焊連接方法，方便快捷，不影響交通；鋼箱粱加工雖然復(fù)雜，技術(shù)要求高，需要專業(yè)的加工隊伍，但是現(xiàn)場施工周期短，滿足了施工質(zhì)量和總體進度的需要。
4、 支承設(shè)計
P線匝道橋為四跨雙箱鋼箱梁，全橋長254m, ，鋼箱梁平曲線為圓曲線和緩和曲線組成，箱梁的曲率半徑為155m,橋面寬10m，箱梁產(chǎn)生的活載扭矩在梁的兩端很大。為了減少扭矩荷載的連續(xù)傳遞，避免鋼箱梁傾覆的發(fā)生，鋼箱梁匝道橋均采用雙支座來承擔(dān)扭矩，使曲線橋的扭矩較均勻地分布在曲線連續(xù)梁上，由各個橋墩上的雙支座共同承擔(dān)。P線匝道鋼箱梁橋支座間距4 .4m
5、支座反力分析
曲線鋼箱梁的受力有如下特點: ① 軸向變形與平面內(nèi)彎曲的耦合; ② 豎向撓曲與扭轉(zhuǎn)的耦合; ③ 它們與截面畸變的耦合。其中最主要的是撓曲變形和扭轉(zhuǎn)變形的耦合。曲線梁在豎向荷載和扭距作用下,都會同時產(chǎn)生彎距和扭距,并相互影響。同時曲線梁的內(nèi)、外側(cè)支座反力不等,內(nèi)、外側(cè)反力差引起較大的扭距,使梁截面處于“彎-扭”耦合作用狀態(tài),其截面主拉應(yīng)力比相應(yīng)的直梁橋大得多。因此，在曲線梁橋中,應(yīng)選用抗扭剛度較大的箱型截面形式。在曲線梁中,由于存在較大的扭矩,通常會出現(xiàn)“外梁超載,內(nèi)梁卸載”的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象在小半徑的寬橋別明顯。另外,由于曲線梁內(nèi)外側(cè)支座反力有時相差很大,當(dāng)活載偏置時,內(nèi)側(cè)支座甚至?xí)霈F(xiàn)負反力,如果支座不能承受拉力,就會出現(xiàn)梁體與支座發(fā)生脫離的現(xiàn)象。
曲線鋼箱梁由于存在很大的扭矩，使橫向雙支座中的另一個支座產(chǎn)生較大的上拔力而容易導(dǎo)致支座脫空，過大的上拔力還可能導(dǎo)致曲線橋的傾覆。因此，設(shè)計曲線鋼箱梁時，對支座反力的計算是必須的。
通過對曲線鋼箱梁匝道橋，建立空間有限元分析模型，計算在恒載作用和活載作用下的支座反力，確保橋梁設(shè)計的安全。
6、曲線鋼箱梁的柱墩連接設(shè)計
曲線鋼箱梁邊跨的設(shè)置考慮到連續(xù)梁邊墩支座在恒載作用下的預(yù)壓力一般不大，耍預(yù)防由活載引起的上拔力造成支座脫空的危險。，墩頂雙支座的支座反力不均勻，中墩的支座恒載反力較大，在活載作用下，一般不會出現(xiàn)支座脫空現(xiàn)象。邊墩支座的預(yù)壓力不夠大，雙支座中容易出現(xiàn)支座脫空現(xiàn)象，
6.1 P17墩預(yù)應(yīng)力處理辦法
① 預(yù)應(yīng)力錨桿采用公秤直徑32mm預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋（PSB830），其抗拉強度標準為f〔PK〕=830mpa,鋼筋錨下控制力為0.9f〔PK〕=747MPa,每延米理論伸長量約為3.74mm,
豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用JLK-32錨固，采用YC60B型千斤頂張拉。
② 豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋章拉完畢后，其槽口應(yīng)用C45收縮補償性混凝土封錨，封錨時槽口坡面要鑿毛洗干凈，錨后增設(shè)鋼筋網(wǎng)。
③ 豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完畢后，用砂輪割去多余部分，割后露出螺母以上長度不小于32mm.同時端頭采用防腐、防銹處理，并用C45混凝土封錨。
④ 鋼管內(nèi)經(jīng)Φ45mm與預(yù)應(yīng)力鋼筋的空隙采用壓漿處理，強度不小于M45。
6.2墩柱連接
P15墩、P16墩、P18墩、P19墩采用抗拉球型鋼支座。P17墩為曲線橋的中間墩，剛性固定連接，柱頂上安裝了2m高的鋼抱箍并與墩柱澆筑在一起，鋼箱梁底板與柱頂采取焊接和豎向張拉相結(jié)合的 連接方式。
通過這種國定連接方式從而限制了橋梁的整體移動的可能，其余墩柱由于采用抗拉球型鋼支座，限制了鋼箱梁向上位移的可能，橋梁在使用過程中由于受力的變化，只會有小范圍的徑向和軸向位移。
7、支座反力的計算步驟
7．1恒載作用支座反力的計算
匝道橋的恒載作用有：鋼箱梁自重、箱內(nèi)混凝土塊壓重、橋面鋪裝層、防撞欄。前兩項恒載為第一期恒載，即結(jié)構(gòu)自重，后兩項恒載為第二期恒載。采用空間有限元模型，計算獲得恒載作用下的支座內(nèi)外側(cè)反力。
7．2 活載作用下支座反力的分析計算
將鋼箱梁分別考慮在活載作用下的3種不利情況：雙車道內(nèi)側(cè)偏載、單車道內(nèi)側(cè)偏載、單車道外側(cè)偏載。
① 雙車道內(nèi)側(cè)偏載的支座反力
根據(jù)《城市橋梁設(shè)計荷載標準》(cJJ 77―98)，汽車活載采用城市一A 級車道荷載(均布荷載為15kN／m，集中荷載為300 kN)，并將荷載偏置在曲線梁的內(nèi)側(cè)，雙車道荷載橫向布置。計算活載作用的支座反力。
② 單車道內(nèi)側(cè)偏載的支座反力
將荷載偏置在曲線梁的內(nèi)側(cè)，單車道荷載橫向布置。單車道內(nèi)側(cè)偏載下的支座反力。
③ 單車道外側(cè)偏載的支座反力
將荷載偏置在曲線梁的外側(cè)，單車道荷載橫向布置。單車道外側(cè)偏載下的支座反力。
7．3 支座反力的特點
采用空間曲線箱梁ANSYS有限元軟件模型，計算了P線匝道橋在恒載和活載作用下的支座反力，由此可以歸納曲線鋼箱梁支座反力的特點和規(guī)律。
① 連續(xù)曲線鋼箱梁在恒載作用下，橫向兩個支座的反力是不均勻的，特別是兩端支承處內(nèi)、外側(cè)的支座反力相差懸殊。
② 在汽車活載作用下，對于曲線橋梁，一般是內(nèi)側(cè)偏載將使布置在外側(cè)的支座產(chǎn)生負反力，外側(cè)偏載將使布置在內(nèi)側(cè)的支座產(chǎn)生負反力。但對復(fù)雜曲線橋梁，存在有內(nèi)側(cè)偏載將使布置在內(nèi)側(cè)和外側(cè)的支座同時產(chǎn)生負反力和外側(cè)偏載也將使布置在內(nèi)側(cè)和外側(cè)的支座同時產(chǎn)生負反力的情況。
③ 當(dāng)曲率半徑小、跨徑大、恒載小時，更應(yīng)該注意控制內(nèi)外側(cè)負反力的問題。因此，為了保證支座不脫空，可以采取在支點處橫隔梁內(nèi)灌注混凝土進行壓重。本匝道橋采用中墩柱固結(jié)，其余支座采用抗拉球型鋼支座連接方法，通過計算分析得到的反力計算結(jié)果表明可以解決支座脫空問題。
結(jié)語
曲線鋼箱梁匝道橋在今后的城市立交橋上將會大量出現(xiàn)，利用空間有限元的計算，確定支座的受力特點，設(shè)計橋梁支座時在支座構(gòu)造和設(shè)置上采取相應(yīng)措施，減少支座負反力的產(chǎn)生。本曲線鋼箱梁利用中墩柱的固結(jié)和邊墩柱設(shè)置抗拉球形鋼支座的方式有效的解決了曲線鋼橋的傾覆問題。
參考文獻：
[1] 姜 勇．ANSYS7．0實例精解[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2003．
[2] 邵容光．混凝土彎梁橋[M]．北京：人民交通出版社，1994．
[3] 王勖成，邵 敏．有限單元法基本原理和數(shù)值方法[M]．北京：清華大學(xué)出版社，1997．
[4] 劉志文．曲線梁橋結(jié)構(gòu)分析、模型試驗及程序設(shè)計[D]．長安大學(xué)碩士學(xué)位論文，2001．
非國有企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員。
二、評審級別
助理工程師（初級）、工程師（中級）、高級工程師（副高級）。
三、評審方法
采取“直通車”的辦法，不受每年職稱評審一次例會的限制，根據(jù)申報情況隨時組織評審。
四、評審申報材料
1、高級工程師審核表一式三份（中級以下不需填）；
2、遼寧省專業(yè)技術(shù)資格評定表一式三份（帖上照片）；
3、遼寧省專業(yè)技術(shù)資格報評推薦表一式三份；
4、反映個人學(xué)歷、資歷、的相關(guān)證件（原件、復(fù)印件）；
5、主要業(yè)務(wù)成果（獲獎證書及有關(guān)業(yè)績證明復(fù)印件）；
6、論文、著作（原件、復(fù)印件）；
7、一寸照片四張。
五、評審的工作內(nèi)容
1、計算機職稱考試考前輔導(dǎo)；
2、職稱指導(dǎo)與推薦；
3、工程師報卷資料指導(dǎo)；
4、高級工程師答辯培訓(xùn)與指導(dǎo)。
六、評審條件
1、學(xué)歷、資歷要求
高級工程師：博士畢業(yè)滿2年；本科滿5年。工程師：博士畢業(yè)；碩士、雙學(xué)士學(xué)位滿2年；本科、?？茲M4年。
2、業(yè)績成果要求
高級工程師須具備下列條件之一：①國家級自然科學(xué)獎、發(fā)明獎、科技進步獎、星火獎；②?。ú浚┘壈l(fā)明獎、科技進步獎、星火獎；③市、省直廳局科技進步一等獎一項或二等獎兩項以上；④科技成果被列為市、省直廳局級以上重點推廣項目，取得了明顯的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益，并獲得有關(guān)方面的獎勵；⑤市、省直廳局以上先進科技工作者；⑥?。ú浚┘壷卮罂萍记闆r（信息）成果二等獎。工程師須具備下列條件之一：①省級以上自然科學(xué)獎、發(fā)明獎、科技進步獎、星火獎；②市、省直廳局科技進步三等獎；③科研成果通過技術(shù)鑒定，并有一定推廣價值（須附“技術(shù)鑒定證書”）；④市、省直廳局級重大科技情報（信息）成果獎；⑤科研成果被列為市、省直廳局級推廣項目。
3、論文、著作要求
在企業(yè)從事專業(yè)技術(shù)工作的人員參加相應(yīng)級別的專業(yè)技術(shù)資格評審時，對論文數(shù)量不做限制性要求。經(jīng)本（行業(yè)）企業(yè)采用的技術(shù)創(chuàng)新報告、發(fā)明專利、研發(fā)項目、工藝方案、技術(shù)鑒定報告、可行性方案、行業(yè)標準等可替代論文。
4、直接申報
（1）助理工程師：本科畢業(yè)1年、大專畢業(yè)3年、中專畢業(yè)5年；
（2）工程師：碩士畢業(yè)2年、本科畢業(yè)5年、大專畢業(yè)7年；
（3）高級工程師：博士畢業(yè)2年、碩士畢業(yè)7年、本科畢業(yè)10年。其工作業(yè)績、技術(shù)水平和貢獻以近五年內(nèi)取得的成果和業(yè)績?yōu)橐罁?jù)。工作業(yè)績、論文（著作）、外語及計算機能力水平按現(xiàn)行評審條件掌握。
關(guān)鍵詞:動力學(xué); 走行性分析; 走行安全性; 乘坐舒適性
中圖分類號:U448.21+5
文獻標識碼:B
文章編號:1008-0422(2009)07-0191-03
1工程概況
本論文以某高墩大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)-剛構(gòu)組合梁橋為研究對象。該橋主橋為72m+3×128m+72m預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)-連續(xù)梁組合體系,梁體為單箱單室變高度、變截面箱梁,梁高4.4~8.8m,梁體下緣除中跨中部34m和邊跨端部各25.7m為4.4m等高直線段外,其余為圓曲線,箱梁頂板寬8.1m,箱寬6.1m 。該橋主墩采用鋼筋混凝土橫向圓弧端形空心墩,在底部設(shè)置5m高的實體段。墩身頂部外壁順橋向?qū)?m,采用1:0直坡。橫橋向?qū)?.1m,外邊坡:8#墩除墩頂9.172m內(nèi)為直坡外,其余坡度為20:1,9#~11#采用雙坡,梁底以下70m坡度為20:1,70m以下坡度為5:1,墩頂縱向壁厚為1.1m,內(nèi)邊坡為1:0直坡橫向壁厚為1.2m,橫向內(nèi)邊坡為60:1。墩的高度:H7=61 m,H8=70m,H9=94.5m,H10=107m,H11=103m,H12=51m。屬于典型的高墩連續(xù)剛構(gòu)橋。結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。
2列車-橋梁時變系統(tǒng)空間振動分析模型
2.1車輛(包括機車)空間振動分析模型
機車、車輛空間振動分析中,假定車體空間振動有:側(cè)擺、側(cè)滾、搖頭、點頭、浮沉等5個自由度;每個構(gòu)架有側(cè)擺、側(cè)滾、搖頭、浮沉等4個自由度;每個輪對有側(cè)擺,浮沉等2個自由度。每輛車(包括機車)共有21個自由度[2](見圖2所示)。
2.2 橋梁空間振動分析模型
對主梁采用梁段有限元法建模,對橋墩采用空間梁元建模,樁基礎(chǔ)采用剛度等效理論直接等效為墩底剛度,彈性模量E和泊桑比μ按現(xiàn)行橋規(guī)取值。橋梁有限單元劃分示意圖見圖3。分析模型確定后,就可由動力學(xué)勢能駐值原理及形成矩陣的“對號入座”法則,建立橋梁剛度、質(zhì)量、阻尼等矩陣。
3車橋時變系統(tǒng)空間振動方程的建立[4-6]
將橋上列車與橋梁視為整體系統(tǒng)?？紤]各車輛與橋梁空間振動位移的相互關(guān)系,計算任一時刻t的橋上列車及橋梁空間振動的彈性總勢能。按彈性系統(tǒng)動力學(xué)總勢能不變值原理及形成矩陣的“對號入座”法則,建立t時刻此系統(tǒng)空間振動的矩陣方程及荷載列陣{P},得出t時刻車橋系統(tǒng)空間振動的矩陣方程
(1)
方程(1)中荷載列陣{P}僅由列車重力構(gòu)成,還不能根據(jù)它解出車橋系統(tǒng)的空間振動響應(yīng)。必須以實測的構(gòu)架蛇行波或構(gòu)架人工蛇行波和軌道豎向幾何不平順函數(shù)代替矩陣方程(1)左邊的對應(yīng)振動參數(shù),才能解出此系統(tǒng)在列車重力與列車走行共同作用下的空間振動響應(yīng)。詳細演引過程見文獻[2]。
4自振頻率的計算
橋梁的自振頻率反映了橋梁的剛度及橋梁的動力特性,它對橋梁在動荷載作用下的動力響應(yīng)有著根本的影響,是橋梁進行動力設(shè)計時必須考慮的重要參數(shù)。因此,正確計算橋梁的自振特性是解決橋梁橫向剛度問題的關(guān)鍵之一,見表1。
5列車走行性分析
對旅客列車采用常規(guī)編組,即:對DF11旅客列車采用1輛DF11內(nèi)燃機車牽引18輛準高速客車進行計算;對SS8旅客列車采用首尾各1輛SS8電力機車牽引12輛準高速客車進行計算;對貨物列車而言,按至少布滿中跨進行計算,本文暫取編組工況為1輛DF4內(nèi)燃機車牽引20輛C62貨車。線路不平順當(dāng)車速不超過140km/h即對C62貨物列車和DF11旅客列車暫采用美國五級譜模擬軌道不平順進行計算,當(dāng)車速為160km/h以上即對SS8旅客列車暫采用鄭武線實側(cè)軌道不平順進行計算,各類工況的車橋系統(tǒng)空間振動響應(yīng)詳細計算結(jié)果見表2~5,評價結(jié)果見表6。
從計算結(jié)果可以看出:
1)當(dāng)貨車以車速50~80km/h、DF11客車以車速80~140km/h、SS8客車以車速160~200km/h通過橋梁時,橋梁及列車的加速度響應(yīng)均在容許值以內(nèi),列車行車的安全性指標(脫軌系數(shù)≤0.8,輪重減載率≤0.6)均滿足要求,故列車行車的安全性有保證。
2)當(dāng)貨車以車速50~80km/h通過橋梁時:機車司機臺處橫向、豎向舒適度指標均達到“良好”及以上標準。車輛豎向平穩(wěn)性指標均達到“良好”及以上標準;車輛橫向平穩(wěn)性指標均達到“良好”及以上標準。
3)當(dāng)DF11客車以車速80~140km/h通過橋梁時,機車司機臺處橫向、豎向舒適度指標均達到“良好”及以上標準,客車各車輛橫向、豎向舒適度指標也均達到“良好”及以上標準。
4)當(dāng)SS8客車以車速160~200km/h通過橋梁時,機車司機臺處橫向、豎向舒適度指標均達到“良好”及以上標準,客車各車輛橫向、豎向舒適度指標也均達到“良好”及以上標準。
6結(jié)論
6.1橫橋向彎曲振動基頻的計算值大于《鐵道橋梁檢定規(guī)范》對預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支梁橫橋向基頻f≥90/L=0.703IHz的規(guī)定;基本周期T滿足鐵道部建鑒(1992)93號文“關(guān)于南昆線四座大橋橫向剛度的補充技術(shù)要求”關(guān)于基本周期T
2)列車行駛過橋時,橋梁的振幅和振動形式,與列車的編組狀況及列車的行駛速度有關(guān),具有較強的隨機性,全橋橫向振幅的計算結(jié)果最大值出現(xiàn)在邊墩上。
3)根據(jù)《鐵道橋梁檢定規(guī)范》(1978)對預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁跨中橫橋向振幅Amax≤L/16.5的規(guī)定,對于128m跨跨中橫橋向振幅Amax≥L/16.5=7.76mm的規(guī)定。
4)通過計算結(jié)果可以看出,對高墩大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋而言,最大響應(yīng)并不一定出現(xiàn)在最高墩處,也不一定出現(xiàn)在全橋跨中,而邊墩或邊跨出現(xiàn)最大響應(yīng)的可能性非常大。因此,在高墩大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計中對邊墩的考慮應(yīng)予以足夠重視。
5)該橋?qū)Ρ疚乃治龅墓r而言均具有足夠的橫、豎向剛度;列車行車的安全性與舒適性良好。
參考文獻:
[1] 張師岸.李子溝特大橋施工階段抗風(fēng)設(shè)計[N]. 鐵道標準設(shè)計,2003(7).
[2] 曾慶元,郭向榮著.列車橋梁時變系統(tǒng)振動分析理論與應(yīng)用[M].北京,中國鐵道出版社,1999-08.
[3] 曾慶元,楊平.形成矩陣的“對號入座”法則與桁段有限元法[N]. 鐵道學(xué)報,1986(02).
[4] J.M.Lipsius[德],施治才譯:高速運行時UmAn型動軸轉(zhuǎn)向架車輪動荷載的測量[N].
關(guān)鍵詞：道路勘測設(shè)計；教學(xué)改革；應(yīng)用型本科
交通運輸業(yè)是發(fā)展國民經(jīng)濟、促進社會進步的重要基礎(chǔ)設(shè)施，道路工程是交通運輸系統(tǒng)的重要組成部分，國家一直很重視道路工程發(fā)展，需要大量道路工程專業(yè)技術(shù)人才。道路勘測設(shè)計是道橋工程專業(yè)的主干專業(yè)課，主要研究道路的線形設(shè)計問題，通過學(xué)習(xí)學(xué)生應(yīng)掌握道路選線、設(shè)計原理及應(yīng)用，具備獨立設(shè)計路線能力。然而目前教學(xué)中存在諸多問題，不利于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)知識和技能。因此，我們本著學(xué)校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標，對道路勘測設(shè)計課程進行了教學(xué)改革，提出了一系列改革措施來提高課程教學(xué)質(zhì)量和效果。
一、課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
道路勘測設(shè)計課程教學(xué)改革目的是提高課程教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，培養(yǎng)出具備扎實路橋工程理論知識，熟練專業(yè)技能、較強實踐動手能力和良好職業(yè)素養(yǎng)的應(yīng)用型路橋工程人才。然而進行課程教學(xué)改革首先要明確課程教學(xué)現(xiàn)狀，經(jīng)歸納總結(jié)目前本課程教學(xué)中存在的問題主要有以下幾點：
1.教材與現(xiàn)行規(guī)范不匹配。
2.課程內(nèi)容多而教學(xué)學(xué)時嚴重匱乏。
3.在實際教學(xué)過程中，由于長期受應(yīng)試教育影響，學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念和學(xué)習(xí)習(xí)慣已經(jīng)形成了以教師為中心的被動型學(xué)習(xí)模式。
4.該課程教學(xué)內(nèi)容包括道路測設(shè)原理與方法、計算理論、道路設(shè)計文件編制等內(nèi)容，不同知識點與知識結(jié)構(gòu)需要不同的教學(xué)方法與教學(xué)手段，而目前的教學(xué)沒有針對不同的內(nèi)容與要求靈活運用多種教學(xué)方法與教學(xué)手段。
二、教學(xué)改革措施
1.修訂教學(xué)大綱
教學(xué)大綱是教學(xué)工作開展的綱領(lǐng)性文件，應(yīng)以本校應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標為基礎(chǔ)對道路勘測設(shè)計課程教學(xué)大綱進行修訂，確保該課程教學(xué)大綱與道橋?qū)I(yè)培養(yǎng)目標相匹配。經(jīng)教研室及課題組參與人員的共同討論和集思廣益，完成了道路勘測設(shè)計40課時的理論教學(xué)大綱和1周的課程設(shè)計教學(xué)大綱的修訂工作。
2.整合教學(xué)內(nèi)容
（1）采用合理的教材。教材是否合適對教學(xué)工作開展和教學(xué)質(zhì)量都有重要影響，因為教材既是課堂教學(xué)的主要依據(jù)，同時也是學(xué)生進行課后復(fù)習(xí)的主要資料。一本合理的教材能幫助學(xué)生在聽完教師課堂講授后進一步復(fù)習(xí)自學(xué)，加深對知識的理解和掌握。目前選用的道路勘測設(shè)計教材符合應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標，教材內(nèi)容深入淺出，具有較好的可讀性。
（2）精簡教材內(nèi)容，合理分配課時。課程教材包括公路設(shè)計和城市道路設(shè)計兩部分，教學(xué)內(nèi)容多，相比之下40學(xué)時的理論教學(xué)時間顯得非常緊張，因此如何充分利用有限課時組織好教學(xué)內(nèi)容是關(guān)鍵。結(jié)合本專業(yè)的培養(yǎng)計劃安排，確定本課程講授以公路為主線展開。深刻理解教學(xué)大綱，精心領(lǐng)會教材，抓住教學(xué)重點強調(diào)關(guān)鍵，力求在有限的學(xué)時內(nèi)收到最佳的教學(xué)效果。本課程的教學(xué)重點主要包括道路選線、平面線形設(shè)計、縱斷面線形設(shè)計、平縱線形組合設(shè)計及橫斷面設(shè)計等；難點主要有選線、平曲線要素確定及里程計算、縱斷面上豎曲線設(shè)置、橫斷面上的超高設(shè)計及平縱線形組合設(shè)計等。
（3）合理安排課程設(shè)計。課程設(shè)計是檢驗學(xué)生理論學(xué)習(xí)成果的重要手段，是鍛煉學(xué)生獨立分析問題和解決問題的重要實踐環(huán)節(jié)。在整個課程設(shè)計過程中，主要培養(yǎng)學(xué)生查找各種規(guī)范和標準圖集的能力，掌握路線設(shè)計步驟方法，完成道路選線、平面、縱斷面及橫斷面設(shè)計。由于課程設(shè)計時間只有一周，根據(jù)以往經(jīng)驗，時間較緊，因此可在講授完“選線”內(nèi)容后就布置課程設(shè)計，可讓學(xué)生及時將選線知識應(yīng)用于實踐，同時也為課程設(shè)計爭取時間，從而做出高質(zhì)量的課程設(shè)計成果。
3.優(yōu)化教學(xué)方法
（1）注重培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，采用啟發(fā)式教學(xué)法。道路勘測設(shè)計課程一般安排在學(xué)生進校的第五學(xué)期學(xué)習(xí)，屬學(xué)生較早接觸到的專業(yè)課程。在此之前，學(xué)生基本上沒有接觸專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，所以在該課程的教學(xué)過程中，教師不僅要重視課程知識的系統(tǒng)教授，還要結(jié)合專業(yè)思想教育樹立學(xué)生日后從事本專業(yè)工作的信心。主講教師應(yīng)結(jié)合以往的教學(xué)特點注重強調(diào)本課程的重要性，采用啟發(fā)式教學(xué)思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣和后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)期期望。教師要改變以往“滿堂灌”的教學(xué)模式，注意觀察課堂上學(xué)生情緒和反應(yīng)并及時做出回應(yīng)。課堂上應(yīng)讓學(xué)生充分參與教學(xué)活動中來，加強師生互動，例如，可以在講授新知識點前提一些小問題引發(fā)學(xué)生思考，從而期待新知識的學(xué)習(xí)。在習(xí)題課上，教師不應(yīng)一道題從頭講到尾，而應(yīng)突出講解難點之處，其余則由學(xué)生自己求解并在課上共同討論。
（2）采用先進的多媒體教學(xué)手段，注重多種教學(xué)方式相結(jié)合。傳統(tǒng)教學(xué)一般采用板書進行，存在授課效率低下、不夠形象生動等問題。而多媒體教學(xué)手段的出現(xiàn)恰好彌補了上述不足，借助多媒體可以將圖形實例、工程案例清楚地展示出來幫助學(xué)生理解。例如，本課程在講述“縱斷面線形設(shè)計”時，給學(xué)生觀看了“死亡公路調(diào)查”視頻，通過案例讓學(xué)生明確縱斷面線形設(shè)計的重要性及設(shè)計不當(dāng)帶來的嚴重后果，同時還對避險車道有了進一步認識和理解構(gòu)造組成。但是要注意不能濫用多媒體教學(xué)法，要依據(jù)教學(xué)內(nèi)容需要采取合理的教學(xué)方法。例如，在豎曲線計算和平曲線設(shè)計計算的例題講解時，采用板書法按步驟推導(dǎo)較為妥當(dāng)。
（3）引入道路輔助設(shè)計軟件，培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力。目前道路輔助設(shè)計軟件應(yīng)用非常廣泛，為了增強學(xué)生的職業(yè)競爭力，本校購買了緯地道路輔助設(shè)計軟件供教學(xué)使用。同時專門安排軟件實訓(xùn)的教學(xué)環(huán)節(jié)來培養(yǎng)學(xué)生的軟件操作能力，提高了學(xué)生的動手能力和崗位適應(yīng)能力。
4.改進課程考核方式
課程的考核評定應(yīng)能反映學(xué)生的綜合素養(yǎng)，因此需考核學(xué)生的基本知識掌握及綜合應(yīng)用能力等方面。課程考核采用閉卷形式，課程成績評定主要依據(jù)期末考試卷面成績、平時成績來進行綜合評定，其中期末考試卷面成績占70%，平時成績占30%。其中作業(yè)是平時成績的主要構(gòu)成部分，作業(yè)一部分來源于教材中的概念題和計算題，學(xué)生需按時完成上交供教師批改點評；另一部分則是注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，學(xué)生可借助圖書館文獻和網(wǎng)絡(luò)資源撰寫相關(guān)知識點的學(xué)結(jié)、調(diào)研論文等等。對于課程設(shè)計的考核要改變以往就按課程設(shè)計報告定成績的模式，采取綜合評分方法，即課程設(shè)計成績應(yīng)包含平時成績、口試答辯成績和報告成績，避免一次考核定成績的隨意性，同時也可鍛煉學(xué)生的表達能力。
5.實踐教學(xué)改革
鑒于目前本課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)較為薄弱，建議增加道路勘測設(shè)計現(xiàn)場實習(xí)。通過實習(xí)基地的建立，利于教師指導(dǎo)學(xué)生真正將道路勘測設(shè)計的程序進行實地操作訓(xùn)練，加深學(xué)生對理論知識的理解掌握，同時又在實踐中得到了應(yīng)用，真正做到理論聯(lián)系實踐，體現(xiàn)實習(xí)的效果，為日后走上工作崗位做好準備。
教學(xué)改革是一項艱巨的任務(wù)，需要長期堅持地不斷總結(jié)和提高。道路勘測設(shè)計是道橋?qū)I(yè)的一門主干專業(yè)課，教學(xué)效果的優(yōu)劣直接關(guān)系畢業(yè)生的專業(yè)素養(yǎng)和技能。通過采取一系列的改革措施，效果已初步顯現(xiàn)，但是課程教學(xué)改革之路還任重道遠。
參考文獻：
[1]楊少偉.道路勘測設(shè)計[M].北京：人民交通出版社，2009.
關(guān)鍵詞：工程測量 GPS測量 銜接性 教學(xué)研究
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和高等職業(yè)教育改革的深化，“工程測量”原有教材的內(nèi)容和體系已經(jīng)不能適應(yīng)教改后的教學(xué)計劃和調(diào)整后的專業(yè)結(jié)構(gòu)。我們從教學(xué)要求出發(fā)，在多年的教學(xué)實踐和科研活動基礎(chǔ)之上，注重理論性和實用性相結(jié)合、系統(tǒng)性和最新發(fā)展相結(jié)合的教學(xué)方式，對GPS定位相關(guān)的基礎(chǔ)知識和數(shù)據(jù)處理過程介紹得比較詳細，在教學(xué)中比較適用，使學(xué)生對GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)有一個完整的概念。
GPS定位技術(shù)從問世之初取代常規(guī)大地測量和工程控制測量發(fā)展到目前，已滲入工程測量、地籍測量、交通管理、導(dǎo)航、地理信息系統(tǒng)、海洋、氣象和地球空間研究等許多領(lǐng)域。GPS定位技術(shù)的日益廣泛應(yīng)用，使它成為土木工程類專業(yè)學(xué)生的必修內(nèi)容。
通過多年的教學(xué)實踐和教學(xué)改革，我在教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容改革、多媒體教學(xué)、教學(xué)考核方式和教學(xué)實習(xí)的改革
等方面做了一些初步的探索和研究，得出了一些有益的結(jié)論。
一“工程測量”課程與GPS測量的銜接性教學(xué)內(nèi)容的改革
（一）在現(xiàn)用的高等職業(yè)學(xué)?！肮こ虦y量”教材中，有關(guān)GPS測量原理與應(yīng)用介紹簡單，沒有相關(guān)工程實例，教材理論性和實用性相結(jié)合、系統(tǒng)性和最新發(fā)展相結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容與最新發(fā)展相結(jié)合不緊密。因此，我校在教學(xué)和教材建設(shè)中緊緊抓住“教學(xué)對象主要是應(yīng)用GPS進行精密定位”這一特點，在教學(xué)內(nèi)容的組織上改變已有教材中將GPS衛(wèi)星定軌理論與方法、GPS衛(wèi)星信號的組成與傳播等天文、電子或通訊方面的理論作為重要內(nèi)容，而只是將這些內(nèi)容作為GPS定位理論主線上的必要過渡知識點進行簡要介紹。
（二）結(jié)合路橋?qū)I(yè)的特點，重點安排了以下知識點：GPS系統(tǒng)的構(gòu)成及其發(fā)展現(xiàn)狀、GPS定位系統(tǒng)的坐標系、GPS衛(wèi)星的測距碼信號與偽距測量原理、GPS衛(wèi)星的載波信號與相位測量原理、GPS靜態(tài)定位原理、整周未知數(shù)的確定方法與周跳分析、GPS動態(tài)定位原理、GPS定位測量中的坐標轉(zhuǎn)換、GPS控制網(wǎng)的設(shè)計及外業(yè)工作、GPS基線向量解算與網(wǎng)平差、GPS定位技術(shù)的應(yīng)用等。通過這些知識的學(xué)習(xí)，不但使學(xué)生對GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)有一個完整的概念，而且可以使學(xué)生較好地理解和掌握GPS定位的關(guān)鍵理論和重要知識，從而達到使用GPS定位技術(shù)從事測繪或相關(guān)專業(yè)工作的目的。
二改革教學(xué)方法和手段
（一）授課時提綱挈領(lǐng)，對于教材中部分通俗易懂的內(nèi)容可以安排學(xué)生自學(xué)，把節(jié)省出來的課時用來加強重點、難點章節(jié)的講授及補充新的教學(xué)內(nèi)容或課外知識，以解決教學(xué)時數(shù)少而內(nèi)容多的矛盾，教師要對教學(xué)內(nèi)容進行篩選和組合，并且要大量閱讀相關(guān)的科技論文和資料，以便了解授課內(nèi)容的最新發(fā)展情況。
(二)多媒體教學(xué)與文字教學(xué)相結(jié)合。多媒體教學(xué)具有直觀、生動、形象等特點，可以將部分在課堂上用文字敘述不便的內(nèi)容用幻燈片或動畫進行教學(xué)，既提高了效率，又加強了學(xué)生對授課內(nèi)容的理解與記憶。圖像、聲音、文字及三維動畫效果的使用，可以更好地向?qū)W生們演示GPS系統(tǒng)工作原理、測距碼和載波相位的測量原理、RTK技術(shù)和廣域差分技術(shù)的實現(xiàn)過程以及GPS定位坐標系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換等一系列內(nèi)容，還可以直觀地演示和觀看用GPS后處理軟件進行數(shù)據(jù)的預(yù)處理、基線向量解算和GPS網(wǎng)平差的全部過程。
三教學(xué)考核方式的改革
在教學(xué)考核方面，除了正常的期終考試考核之外，對學(xué)生的實踐教學(xué)考核進行了改革，用儀器操作考核(占40％)、成果質(zhì)量考核(占20％)、實習(xí)小結(jié)考核(占20％)、小論文(占20％)等多種形式，綜合評定學(xué)生的實習(xí)成績，而學(xué)生的實驗實踐教學(xué)考核的成績可以占到總成績的60％左右。實踐教學(xué)考核方式的改革有力地促進了學(xué)生們參與實習(xí)實驗的積極性和主動性，提高了學(xué)生對GPS信號接收機的熟練程度和實際動手能力，這方面的改革對教學(xué)質(zhì)量的提高也是大有裨益的。
四重點加強和改進實驗實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
（一）加大GPS課程的課間實習(xí)力度，保證實驗課時，重視實驗課的質(zhì)量。將GPS課程的課間實習(xí)課與理論教學(xué)課時調(diào)整為1：1，保證實驗課的教學(xué)時間。通過實驗課的學(xué)習(xí)，可以將理論與實際聯(lián)系起來，及時鞏固課堂教學(xué)的內(nèi)容，加深對基礎(chǔ)理論的認識，同時可以為以后的集中實習(xí)打好基礎(chǔ)。為此，教師對每一堂實驗課都應(yīng)提出具體的要求，實驗課結(jié)束之后要讓學(xué)生撰寫實驗報告，以加深對實驗課內(nèi)容的理解。
（二）依托實訓(xùn)基地，讓學(xué)生直接參與基地生產(chǎn)，提高實際操作能力。將GPS內(nèi)容綜合實習(xí)，合理安排實習(xí)時間，增加應(yīng)用實例分析，譬如：我校測量實習(xí)基地建筑物密集，測區(qū)權(quán)屬關(guān)系復(fù)雜，權(quán)屬界址點數(shù)量多．采用常規(guī)測量手段施測十分困難，采用RTK測量技術(shù)作為本測區(qū)宗地權(quán)屬界址點坐標的實測技術(shù)手段，在地籍測量的應(yīng)用還是很少的。在充分調(diào)研論證并通過試驗檢測認證的基礎(chǔ)上全面實施，取得了比較好的效果。
通過實例綜合，有效地增強了學(xué)生對GPS靜態(tài)相對定位、RTK GPS測量、GPS測量數(shù)據(jù)的后處理等實際問題理解和應(yīng)用。這樣，學(xué)生基本上將與GPS實際應(yīng)用相關(guān)的實習(xí)內(nèi)容全部掌握，都能夠在實際中運用自如，有效地提高了學(xué)生對社會的適應(yīng)能力。
（三）教學(xué)與科研、生產(chǎn)相結(jié)合，提高實踐教學(xué)水平。學(xué)院充分利用自身的科研技術(shù)優(yōu)勢，將科研、生產(chǎn)工作的內(nèi)容、手段和目的融合進實驗教學(xué)，并鼓勵學(xué)生參與一定的科研和生產(chǎn)工作，使學(xué)生能夠接觸學(xué)科發(fā)展的前沿，開闊學(xué)生的眼界和思路，增強學(xué)生的創(chuàng)新意識，促進實驗教學(xué)水平的提高，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
（四）積極組織學(xué)生參加科技競賽活動，在課后積極組織學(xué)生參加以知識和實踐技能方面的設(shè)計或競賽活動，使學(xué)生在競賽活動中受到較全面的能力培養(yǎng)和實踐鍛煉。
我們通過教學(xué)內(nèi)容和方法、多媒體教學(xué)、教學(xué)考核方式和教學(xué)實習(xí)等方面的改革，在教學(xué)中取得了較好的效果，得到了學(xué)生們的歡迎和肯定。
參考文獻：
關(guān)鍵詞：BIM，協(xié)同設(shè)計，點云，構(gòu)件庫，碰撞檢查，渲染
0 前言
BIM（Building Information Modeling）是近年來在基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)迅速發(fā)展并應(yīng)用的信息化技術(shù)，通過BIM技術(shù)創(chuàng)建三維基礎(chǔ)設(shè)施全信息模型，并應(yīng)用于工程全生命周期，從而大大提高設(shè)計效率，確保施工質(zhì)量，降低建設(shè)和運維成本，并形成數(shù)字化資產(chǎn)模型，為基礎(chǔ)設(shè)施的可持續(xù)發(fā)展提供有力保證。
2011年5月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《2011～2015建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，將BIM列為十二五重點推廣技術(shù)[1]； 2014年10月，上海市人民政府辦公廳正式《關(guān)于本市推進建筑信息模型技術(shù)應(yīng)用的指導(dǎo)意見》。 國家和各地相關(guān)部門正積極推動BIM技術(shù)的落地實施，BIM技術(shù)的優(yōu)勢將推動設(shè)計理念和設(shè)計流程的更新發(fā)展，本文在山區(qū)互通立交設(shè)計中引進BIM技術(shù)，探討B(tài)IM互通立交設(shè)計的要點及流程。
緯二十五路互通立交位于呂梁新城金融組團，是呂梁新城的重要交通節(jié)點，為兩條主干路相交的苜蓿葉全互通立交，主干路紅線寬40米。本立交緊靠呂梁新城東側(cè)山體，立交方案涉及大量土方計算，傳統(tǒng)的“帶帽”工程量計量較為復(fù)雜且準確性不夠。緯二十五路互通立交設(shè)計中引進BIM技術(shù)，通過多專業(yè)協(xié)同作業(yè)，提出BIM設(shè)計立交的方法流程，同時建立BIM構(gòu)件庫，初步實現(xiàn)山區(qū)道路二維設(shè)計向三維設(shè)計的轉(zhuǎn)化。
1 設(shè)計軟件及流程
本文采用Bentley公司的BIM系列軟件，軟件以MicroStation作為信息建模的支撐平臺，以ProjectWise作為工程項目管理及協(xié)同設(shè)計平臺，可以同時工作并實現(xiàn)信息同步。Bentley 軟件涵蓋地理、土木、工廠和建筑四大領(lǐng)域，并覆蓋了基礎(chǔ)設(shè)施的全壽命周期。土木方面以PowerCivil和GEOPAK為主，實現(xiàn)道路橋梁設(shè)計、管線設(shè)計、城市規(guī)劃和垃圾填埋場等場地設(shè)計；地理方面以Bentley Map為主，為三維測繪、地質(zhì)勘察、規(guī)劃設(shè)計搭建三維GIS基礎(chǔ)平臺；工廠方面以AutoPlant為主，實現(xiàn)電力、化工、泵站等工廠三維設(shè)計；建筑方面以AECOsim為主，實現(xiàn)建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備和電氣三維協(xié)同設(shè)計，同時為BIM構(gòu)件庫建設(shè)提供設(shè)計平臺。
圖1 Bentley軟件及其功能
BIM 技術(shù)提供了統(tǒng)一的數(shù)字化模型表達方式，在設(shè)計過程中，通過規(guī)范構(gòu)BIM 模型的標準，從而充分利用 BIM 模型所含信息進行協(xié)同工作，實現(xiàn)各專業(yè)、各設(shè)計階段間信息的有效傳遞。BIM 技術(shù)可以真正意義上支持多專業(yè)團隊協(xié)同工作，共享信息的并行工作模式[2]。
在互通立交設(shè)計中，設(shè)計師創(chuàng)建的虛擬道路橋梁模型，模型包含大量的設(shè)計參數(shù)（包括幾何信息，材料性能，構(gòu)件屬性等），通過修改輸入?yún)?shù)可輕松修改整個道路橋梁模型，可更加直觀形象地表達竣工后的工程狀態(tài)，能夠向業(yè)主提供信息更加精確、豐富的設(shè)計成果。本文主要從協(xié)同設(shè)計入手，介紹BIM在設(shè)計階段的應(yīng)用方法和流程。
Bentley三維協(xié)同設(shè)計的流程為：以Microstation和ProjectWise為平臺，進行地形、道路、橋梁、管線和設(shè)備三維模型建模，模型總裝后進行設(shè)計校審和渲染動畫。
圖2 BIM三維協(xié)同設(shè)計流程圖
2 協(xié)同平臺搭建
搭建基于 BIM 的協(xié)同平臺成為 BIM 技術(shù)應(yīng)用的重要條件。BIM協(xié)同平臺，可以在BIM項目實施中有效控制和管理各種數(shù)據(jù)，并通過 BIM 設(shè)計中各專業(yè)、各相關(guān)參與方的協(xié)同工作，實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)存儲的完整性和傳遞的準確性。同時，BIM 協(xié)同平臺還可以為工程項目的業(yè)主、設(shè)計、施工、顧問、供應(yīng)商提供協(xié)同工作環(huán)境，保證相關(guān)方數(shù)據(jù)和信息的準確、統(tǒng)一。BIM 協(xié)同平臺可以采用信息化平臺方式或共享文件夾的方式實現(xiàn)[2]。BIM 協(xié)同平臺為各專業(yè)提供一個統(tǒng)一的工作環(huán)境，通過將各種設(shè)計標準與流程的內(nèi)置，可以提高各專業(yè)的配合效率，實現(xiàn)設(shè)計對接準確化。
本項目運用軟件ProjectWise搭建本項目協(xié)同設(shè)計平臺，項目的全部圖紙存在協(xié)同平臺服務(wù)器上，各專業(yè)可以互相參考引用，信息傳遞實時更新；同時在平臺上建立共享庫，主要為規(guī)范標準、標準圖框、項目構(gòu)件庫等，協(xié)同平臺上實現(xiàn)規(guī)范標準檢查，實現(xiàn)標準化設(shè)計，如圖3為協(xié)同平臺目錄和項目共享庫。
圖3 協(xié)同平臺目錄及共享庫
3 BIM設(shè)計應(yīng)用
BIM技術(shù)是工程項目從策劃、設(shè)計、施工、運營管理直到拆除的全生命周期內(nèi)生產(chǎn)和管理工程數(shù)據(jù)信息共享的平臺，其中I（Information）是核心，M（Modeling）是載體。信息包括信息的輸入、傳輸和使用，模型主要以3D模型為基礎(chǔ)[3]，信息和模型最初都是由設(shè)計來建立，BIM在設(shè)計階段的應(yīng)用是整個應(yīng)用階段的基礎(chǔ)。
3.1三維數(shù)模設(shè)計
本項目運用三維激光掃描技術(shù)獲取三維點云，結(jié)合現(xiàn)狀地形地貌過濾點云數(shù)據(jù)，主要剔除植被和構(gòu)筑物等附屬物；同時運用航測獲取正射影像圖，最后運用PowerCivil軟件建立三維地模，為BIM設(shè)計提供精確的現(xiàn)場地形地貌，如圖4。
圖4 三維數(shù)字地面模型
3.2道路模型設(shè)計
PowerCivil軟件可以直接進行互通立交線位定線，其線型設(shè)計主要為積木法和導(dǎo)線法，基本滿足道路路線設(shè)計要求。BIM道路設(shè)計的流程圖如圖6所示。
圖5 道路BIM設(shè)計流程圖
BIM道路設(shè)計的核心是路廊設(shè)計，主要通過橫斷面模板沿道路中心線掃掠建模。本次立交設(shè)計主線緯二十五路及四條匝道均為路基段落，路基橫斷面模板設(shè)計是本次設(shè)計的重點，其設(shè)置要根據(jù)路基路面結(jié)構(gòu)和邊坡形式，定義橫斷面里各結(jié)構(gòu)層材質(zhì)，同時建立模板各特征點及約束關(guān)系，后期可通過定義約束點的軌跡來實現(xiàn)道路的加寬和超高。
圖6 橫斷面模板設(shè)計
3.3橋梁模型設(shè)計
（1）下部結(jié)構(gòu)單元設(shè)計
本項目對橋梁的下部結(jié)構(gòu)進行構(gòu)件庫建設(shè)，可直接調(diào)用構(gòu)件庫里的橋墩、承臺和防撞島等設(shè)施，可以準確進行工程量統(tǒng)計。本次立交設(shè)計金融路和兩條匝道設(shè)置橋梁，構(gòu)件直接從庫中調(diào)用；同時從道路路線設(shè)計模型和三維地模中分別提取三維道路中線和地面線，并繪制平面分跨線。依據(jù)中線、地面線和分跨線直接插入下部結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
圖7 插入橋梁下部結(jié)構(gòu)
（2）橋梁路廊設(shè)計
根據(jù)橫斷面模板，沿道路中線設(shè)計橋梁路廊，并利用點控制實現(xiàn)橋梁變寬。本次立交設(shè)計采用現(xiàn)澆箱梁，主線標準橋梁寬度16.5m，匝道橋梁寬度9m。BIM的標準現(xiàn)澆箱梁斷面中設(shè)置了左、右護欄腳點與梁底中點，做為道路設(shè)計中線上的點、控制橋梁寬度和超高的點，以及調(diào)整箱梁梁高的控制點。
圖8 橋?qū)?6.5m標準現(xiàn)澆箱梁BIM斷面
圖9 現(xiàn)澆箱梁三維模型
（3）橋梁上下部結(jié)構(gòu)組裝：本項目在協(xié)同平臺上組裝橋梁下部結(jié)構(gòu)和路廊，建立完整的橋梁模型。
圖10 BIM橋梁模型
3.4設(shè)計校審
本項目設(shè)計校審Navigator軟件，通過靜態(tài)碰撞檢查和動態(tài)碰撞檢查來實現(xiàn)。設(shè)計校審的步驟為：由設(shè)計完成的BIM總裝文件校審的Imodel文件，協(xié)同平臺上校審人進行校審，標注并生產(chǎn)overlay文件，返給設(shè)計人修改。
靜態(tài)碰撞檢查的方法按照層、參考關(guān)系和分組集合的方式進行，主要用于管線綜合、各交通設(shè)施的靜態(tài)碰撞；動態(tài)碰撞檢查可用于道路橋梁凈空檢查，凈空實體沿軌跡線運動可檢查沿線各設(shè)施凈空，如圖為下穿主線道路的動態(tài)凈空檢查，凈空實體可沿下穿主線運動，軟件自動計算其與上跨橋梁、交通標志及路燈的凈空，形象生動。
圖11 動態(tài)碰撞檢查（凈空）
4 BIM構(gòu)件庫的建立
BIM構(gòu)件組建的過程是按照一定原則進行操作、編輯、定位后進行組合。BIM的標準構(gòu)件庫的建立是積累的過程，不斷完善的過程。相對全面、完善、適用性強的的構(gòu)件庫可加速BIM模型的建立速度。BIM構(gòu)件庫的建設(shè)一般分為資源規(guī)劃、構(gòu)件分類、構(gòu)件制作與入庫、構(gòu)件庫管理四大步驟[4]。依據(jù)工程特點，本項目利用Microstation和AECOsim軟件，主要進行了道路、橋梁部分構(gòu)件的建模，并進行應(yīng)用。
（1）橫斷面模板構(gòu)件庫：橫斷面模板設(shè)計是道路橋梁BIM設(shè)計的核心。橫斷面中各構(gòu)件的材料統(tǒng)計通過定義構(gòu)件材料實現(xiàn)，小箱梁、鋪裝、護欄等均可通過此方法進行材料統(tǒng)計。
道路中點作為橫斷面模板的插入點，與路線中心線重合，是整個橫斷面構(gòu)件的原點。行車道的左右腳點可作為控制道路寬度和橫坡的點。在非標準橫斷面路段，通過對左右腳點的點控制達到道路變寬以及橫坡變化的目的。
圖12 路基段橫斷面模板
圖13 現(xiàn)澆箱梁橫斷面模板
（2）橋梁工程構(gòu)件庫：橋梁的下部結(jié)構(gòu)種類較多，樁基、承臺、系梁、墩柱、蓋梁、橋臺等等較多構(gòu)件會根據(jù)不同工程的需要調(diào)整尺寸、高度并互相組合。因此，橋梁下部結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有良好的組合性和可編輯性。采用Microstation提供的特征實體功能建立下部結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實體建模，可快速改變構(gòu)件的尺寸、個數(shù)、坡度等參數(shù)。
圖14 橋梁花瓶墩構(gòu)件
圖15 防撞島及中央隔離墩構(gòu)件
5 場景渲染及動畫
BIM設(shè)計具有直觀形象的可視化功能，將以往的二維線條圖紙模式提升到三維的立體實物圖形，可以很直觀的對工程總體方案有更清楚的認識。可視化的BIM不僅可以用來效果圖的展示，還可以在項目進行的各個階段對工程項目的設(shè)計、建造、運營過程提供一個三維的可視化溝通、討論、決策平臺。
本項目結(jié)合現(xiàn)狀地形地模，進行細部構(gòu)造效果展示和行車模擬的動畫渲染，提供更加真實的竣工場景。BIM設(shè)計項目依據(jù)總裝Imodel文件采用軟件Microstation、Navigator完成動畫渲染。步驟具體為：
（1） 模型附材質(zhì)：統(tǒng)一模型各部件圖層，制作模型中所需要的各種材質(zhì)以及貼圖。
（2） 設(shè)計車流：根據(jù)行車面和道路標線繪制行車軌跡線，以此為基礎(chǔ)編排車流。
（3） 設(shè)計動畫路徑：根據(jù)模型特點和設(shè)計內(nèi)容，設(shè)計相機路徑以及視點路徑。
（4） 調(diào)整渲染設(shè)置及燈光：以設(shè)計文件的類型調(diào)整渲染設(shè)置和燈光、環(huán)境光。
（5） 渲染輸出及合成視頻：渲染輸出動畫文件，以圖片形式輸出，并合成視頻。
圖16 立交BIM總裝模型
圖16 立交匝道出入口渲染效果圖
圖17 行車模擬渲染效果圖
6 結(jié)語
本文運用三維點云數(shù)據(jù)實現(xiàn)了山區(qū)互通立交和三維地形的有效結(jié)合；采用多專業(yè)三維協(xié)同設(shè)計，初步實現(xiàn)山區(qū)道路二維設(shè)計向三維設(shè)計的轉(zhuǎn)化。并初步建立BIM構(gòu)件庫和進行了項目細部構(gòu)造效果渲染和行車模擬，初步實現(xiàn)了BIM在互通立交設(shè)計中的應(yīng)用，為以后相關(guān)工程借鑒。
參考文獻
[1] 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部 .《2011～2015建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》.2011
[2] 盧琬玫.BIM技術(shù)及其在建筑設(shè)計中的應(yīng)用研究[D].天津大學(xué)碩士學(xué)位論文，2013
[3] 郭鑫.革命與轉(zhuǎn)型―BIM技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].中國城市規(guī)劃年會論文集，2014
[4] 李偉偉.設(shè)計企業(yè)BIM構(gòu)件庫建設(shè)方法[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2012
作者：
根據(jù)我國中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要明確表明，要把提高質(zhì)量作為職業(yè)教育重點。同時也指出，應(yīng)以就業(yè)為導(dǎo)向，以服務(wù)為宗旨，不斷推進教育教學(xué)改革，實行校企合作、工學(xué)結(jié)合、頂崗實習(xí)的人才培養(yǎng)模式。我國經(jīng)濟實力不斷增強，科、教、文、衛(wèi)、體事業(yè)也相應(yīng)快速發(fā)展，同時加速我國高等教育的發(fā)展，而作為高等教育重要組成部分的高職教育也得到迅速發(fā)展。為了完成我國教育改革規(guī)劃目標，高職院校逐漸將相應(yīng)的改革措施落實到教學(xué)和技能實踐當(dāng)中，以強化專業(yè)技能教學(xué)，提高學(xué)生的技能應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)，培養(yǎng)出符合社會人才型需求的高水平人才隊伍。因此，如何以專業(yè)技能實訓(xùn)和技能鑒定為突破點，成為當(dāng)前高職院校的重點關(guān)注問題。本文結(jié)合高職鐵道工程技術(shù)專業(yè)探索技能教學(xué)實踐，以提高高職院校教學(xué)質(zhì)量，進而促進高職教育快速發(fā)展。
二、設(shè)置鑒定科目與技能實訓(xùn)
高職教育以培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用型專業(yè)人才為根本任務(wù)，以學(xué)生獲得綜合職業(yè)能力為目標，因此，設(shè)置鑒定科目和技能實訓(xùn)時應(yīng)以為培養(yǎng)學(xué)生提高綜合職業(yè)能力服務(wù)，提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力，綜合職業(yè)能力包括專業(yè)能力、方法能力和社會能力。專業(yè)能力通常包括技能知識、技能的運用與創(chuàng)新、專業(yè)知識、相關(guān)崗位法律法規(guī)運用等；方法能力一般包括自我控制與管理、關(guān)于計劃、時間、決定等管理、再學(xué)習(xí)能力等；社會能力涵蓋人際交流、法律意識、社會責(zé)任心、團隊協(xié)助、職業(yè)道德及自信心等方面內(nèi)容。根據(jù)高職鐵道工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生畢業(yè)后跟蹤調(diào)研結(jié)果，可以將其專業(yè)崗位群分為：（1）以個人素質(zhì)和工作需要為依據(jù)，分為技術(shù)管理、經(jīng)營管理、生產(chǎn)管理及工程組織等各種各樣技術(shù)管理人才；（2）從事地下鐵道橋隧、鐵路軌道施工的施工員、從事鐵路工務(wù)設(shè)備的維護工作養(yǎng)護員等現(xiàn)場施工與養(yǎng)護管理人才；（3）從事資料員、后勤技術(shù)員、設(shè)計員等從事小型工程項目人才。此外，又可以根據(jù)鐵道工程技術(shù)專業(yè)各個崗位群需求的綜合職業(yè)能力，可以將技能實訓(xùn)和鑒定科目類型設(shè)置為：（1）綜合專業(yè)技能的實訓(xùn)與鑒定。通常包括頂崗實習(xí)、綜合試驗強化訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計及畢業(yè)實習(xí)等內(nèi)容；（2）基礎(chǔ)技能的實訓(xùn)與鑒定。主要內(nèi)容有基礎(chǔ)寫作技能、計算機基本技能及外語基本技能等；（3）單項專業(yè)技能的實訓(xùn)與鑒定，一般有課程設(shè)計實訓(xùn)、專業(yè)課實訓(xùn)、課內(nèi)實訓(xùn)等。
三、鐵道工程技術(shù)專業(yè)技能實訓(xùn)方法
1.合理安排鐵道工程技術(shù)專業(yè)實驗實訓(xùn)教學(xué)
鐵道工程技術(shù)專業(yè)實驗實訓(xùn)課是開展實踐教學(xué)的重要手段，可以加強學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力，因此，應(yīng)合理安排實驗實訓(xùn)教學(xué)，重視實驗實訓(xùn)課的教學(xué)質(zhì)量。具體安排如下：（1）針對新生的教學(xué)安排。應(yīng)設(shè)工程制圖、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)等基礎(chǔ)課程，讓學(xué)生掌握基本理論知識，為今后學(xué)習(xí)專業(yè)技能奠定一定的基礎(chǔ)。并根據(jù)各門基礎(chǔ)課程的特點配套相應(yīng)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，例如，思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)，可以配套辯論賽環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的口才與應(yīng)變能力，同時幫助學(xué)生樹立正確的法律觀和道德觀；又如工程制圖可以設(shè)置CAD制圖實訓(xùn)，計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)可以設(shè)置計算機操作實訓(xùn)等。（2）對于大二學(xué)生，應(yīng)側(cè)重安排本專業(yè)專業(yè)課程，并在專業(yè)課程學(xué)習(xí)過程中穿插相應(yīng)的實驗實訓(xùn)課程，例如，在施工測量課程中穿插安排測量實習(xí)；在工程力學(xué)應(yīng)用課程中穿插工程力學(xué)試驗環(huán)節(jié)；在地基基礎(chǔ)施工與檢測一課中安排土工試驗課程。以學(xué)年結(jié)束前3周為施工實習(xí)周，在現(xiàn)場技術(shù)人員的帶領(lǐng)下，由實習(xí)教師組織學(xué)生深入施工企業(yè)一線進行實踐教學(xué)。
2.實現(xiàn)實驗實訓(xùn)課與職業(yè)技能培訓(xùn)和鑒定有機結(jié)合
通過職業(yè)技能的培訓(xùn)與鑒定，可以提高學(xué)生的職業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)。高職院校不僅要抓緊鐵道工程技術(shù)專業(yè)實驗實訓(xùn)課的教學(xué)環(huán)節(jié)，還應(yīng)結(jié)合職業(yè)技能的培訓(xùn)與鑒定，使其與相應(yīng)課程的實驗實訓(xùn)課程有機結(jié)合，這樣還有利于職業(yè)素質(zhì)教育在日常教學(xué)環(huán)節(jié)中滲透，在課程考核和職業(yè)技能鑒定中落實。此外，還應(yīng)多鼓勵學(xué)生參與職業(yè)技能培訓(xùn)與鑒定，提高自身動手能力和操作能力。同時，還可以定期開展技能大賽，讓學(xué)生在大賽中提升自我，取長補短，培養(yǎng)團隊精神。
3.加強學(xué)生綜合應(yīng)用能力實訓(xùn)
綜合應(yīng)用能力實訓(xùn)，不僅可以增強學(xué)生的綜合職業(yè)能力，還為學(xué)生今后參加實際工作奠定扎實基礎(chǔ)。綜合應(yīng)用能力實訓(xùn)內(nèi)容包括綜合試驗強化、頂崗實習(xí)等內(nèi)容，通常安排在畢業(yè)學(xué)年最后一個學(xué)期，以交叉進行的形式開展。頂崗實習(xí)是組織學(xué)生到實際施工企業(yè)一線親身參與現(xiàn)場施工，讓學(xué)生通過發(fā)揮自己所學(xué)到的理論知識應(yīng)用到實際工作中，提高自身動手能力和解決實際問題的能力；綜合試驗強化訓(xùn)練可以加強學(xué)生對相關(guān)專業(yè)試驗知識的掌握，包括試驗原理、操作步驟、數(shù)據(jù)資料收集與處理等，使學(xué)生獲取從事鐵路工程施工所需的試驗職業(yè)技能；畢業(yè)實習(xí)是由教師和現(xiàn)場技術(shù)人員帶領(lǐng)學(xué)生深入施工現(xiàn)場，認識和掌握專業(yè)技術(shù)施工環(huán)節(jié)，為設(shè)計畢業(yè)論文收集相關(guān)資料做準備；畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的設(shè)立可以讓學(xué)生通過綜合分析所學(xué)知識和畢業(yè)實習(xí)所學(xué)到的內(nèi)容，經(jīng)過整理與分析，進而深化專業(yè)知識的掌握，提高自身職業(yè)技能綜合應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)。
