道路與鐵道工程計算機(jī)輔助設(shè)計

道路與鐵道工程是一級學(xué)科交通運輸工程的二級學(xué)科，此學(xué)科是研究鐵道、公路、城市道路和機(jī)場等交通基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃、勘測、設(shè)計、施工、運營、養(yǎng)護(hù)和管理中基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)的學(xué)科。

學(xué)科簡介

專業(yè)代碼：082301

專業(yè)名稱：道路與鐵道工程學(xué)科

英文名稱：Highway & Railway Engineering

學(xué)科研究范圍

道路與鐵道工程學(xué)科是我國公路交通科學(xué)研究和高層次人才培養(yǎng)的重要基地。近年來隨著我國公路交通事業(yè)的迅速發(fā)展，道路與鐵道工程學(xué)科依托特殊地區(qū)公路工程教育部重點實驗室和道路結(jié)構(gòu)與材料交通行業(yè)重點實驗室，在路基工程、路面工程、道路建筑材料、道路材料結(jié)構(gòu)與性能、道路新材料開發(fā)與應(yīng)用、道路勘測設(shè)計、特殊地區(qū)路基路面結(jié)構(gòu)與性能等研究方向取得了一批重大的研究成果，在國內(nèi)外有著較大的影響力。先后獲得國家科技進(jìn)步二等獎2項，省、部級科技獎勵50余項；在國內(nèi)外核心刊物發(fā)表論文1000余篇，出版教材、專著40余部，批準(zhǔn)專利23項。

近年來，道路與鐵道工程學(xué)科研究人員勵志求新，開拓務(wù)實，緊密圍繞國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場，為國民經(jīng)濟(jì)和我國公路交通事業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)，科學(xué)研究成果極大地推動了交通事業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)生了巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。近年來先后承擔(dān)國家、省、部委重點課題和廣泛的橫向合作項目數(shù)百項，科研經(jīng)費達(dá)8000多萬，目前承擔(dān)的重大科研項目有：多年凍土地區(qū)路面基層修筑技術(shù)研究，大粒徑碎石路基施工控制技術(shù)的研究，山區(qū)公路防排水評定方法與抗水災(zāi)評估指標(biāo)的研究，濕陷性黃土地區(qū)路基路面病害處治技術(shù)研究，水、熱、力耦合效應(yīng)與路基路面溫度場變化規(guī)律的研究，多年凍土地區(qū)路面設(shè)計與施工技術(shù)研究等。

道路與鐵道工程學(xué)科注重國際間的交流與合作,先后與美、英、德、俄、澳、日、南非等20多個國家和地區(qū)的許多著名大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)建立了多種形式的雙邊交流與合作關(guān)系，促進(jìn)了道路與鐵道工程學(xué)科整體水平的提高。

本學(xué)科注重開展公路建設(shè)中的重大課題和關(guān)鍵技術(shù)研究。研究工作立足西部、面向全國，適應(yīng)西部大開發(fā)的需要，在高原多年凍土地區(qū)路基路面結(jié)構(gòu)、黃土地區(qū)高等級公路修筑技術(shù)、沙漠地區(qū)筑路技術(shù)、路面材料結(jié)構(gòu)理論與改性技術(shù)、公路災(zāi)害防治技術(shù)等方面，取得了具有國際領(lǐng)先水平或國際先進(jìn)水平的研究成果，形成了特殊地區(qū)路基路面結(jié)構(gòu)與性能、路面材料結(jié)構(gòu)理論與改性技術(shù)、山區(qū)高速公路現(xiàn)代測設(shè)技術(shù)、公路災(zāi)害防治技術(shù)、高速公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理等五個學(xué)術(shù)梯隊。學(xué)術(shù)隊伍年齡結(jié)構(gòu)合理，整體實力雄厚，發(fā)展勢頭強(qiáng)勁。

河海大學(xué)道路與鐵道工程研究所主要致力于鐵道、公路、城市道路、機(jī)場和港口航道等交通基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃、勘測、設(shè)計、施工、運營、養(yǎng)護(hù)和管理等方面研究。在特殊土路基及邊坡處治技術(shù)與理論、低碳安全的道路總體設(shè)計理論與技術(shù)、BIM在高速公路中的應(yīng)用與開發(fā)、交通基礎(chǔ)設(shè)施施工及運營監(jiān)測儀器研發(fā)、高性能長壽命路面建設(shè)養(yǎng)護(hù)理論與技術(shù)、生態(tài)環(huán)保安全型路面新材料研發(fā)等方面取得了豐碩的成果。

河海大學(xué)道路與鐵道工程研究所近五年科研經(jīng)費約4000余萬元，項目研究成果獲得包括中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎特等獎、江蘇省科技進(jìn)步一等獎在內(nèi)的數(shù)十項省部級獎勵；發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，其中SCI/EI檢索50余篇；授權(quán)發(fā)明專利40余項；出版學(xué)術(shù)專著5部。

河海大學(xué)道路與鐵道工程研究所現(xiàn)有教授2人，副教授4人，其中博士生導(dǎo)師1人，碩士生導(dǎo)師5人，在讀博士、碩士研究生50余人。

河海大學(xué)道路與鐵道工程研究所主要研究方向

1．特殊路基工程處治技術(shù)與理論

研究特殊土地基上的路基工程及特殊形式的路基工程，為特殊對象的復(fù)雜科學(xué)問題，包括深厚軟土路基、高填方路基、深開挖路塹、特殊土填筑路堤及浸水路基等工程的穩(wěn)定和沉降控制技術(shù)與理論，是國家重大基礎(chǔ)建設(shè)工程，諸如青藏鐵路、南水北調(diào)、以及京滬高速鐵路等工程普遍關(guān)注的問題。研究提出了路基加固及填筑控制理論，開發(fā)深厚軟土路基考慮應(yīng)力歷史影響的加固方法和軟基路堤長期變形的控制技術(shù)，建立膨脹土填筑路堤的處治技術(shù)和理論；路堤拼接變形控制技術(shù)，開發(fā)適用于路基拓寬工程的加固技術(shù)，建立高速公路拓寬工程的沉降控制標(biāo)準(zhǔn)。

2．邊坡軟基處理方案與監(jiān)測分析

以公路邊坡和水利工程邊坡的復(fù)雜軟基改造和加固為主要對象，開發(fā)了具有耐腐蝕高強(qiáng)度性能的纖維聚合物筋錨桿結(jié)構(gòu)加固邊坡技術(shù)，替代傳統(tǒng)鋼筋錨桿解決錨固結(jié)構(gòu)的耐久性問題；開發(fā)具有耐腐蝕高強(qiáng)度性能的纖維聚合物筋錨桿結(jié)構(gòu)加固邊坡技術(shù)，替代傳統(tǒng)鋼筋錨桿解決錨固結(jié)構(gòu)的耐久性問題；提出邊坡軟基處理穩(wěn)定性的監(jiān)控方案，實現(xiàn)了邊坡軟基處治施工過程中的動態(tài)監(jiān)測和動態(tài)評估。

3.低碳安全的道路總體設(shè)計理論與技術(shù)

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國開展了大規(guī)模的道路建設(shè)，道路的設(shè)計及相關(guān)研究面臨著機(jī)遇，也存在著不少困難，其中，環(huán)境約束和資源約束是主要的突出矛盾。道路設(shè)計和研究中需要體現(xiàn)以人本的要求，注重道路安全性、舒適性、愉悅性的和諧統(tǒng)一，樹立節(jié)約資源的理念。安全是道路設(shè)計和研究中需考慮的首要因素，安全包括工程實體安全和運行安全，包括人、車、路、環(huán)境和管理等多方面；低碳節(jié)能的道路設(shè)計理念從道路幾何線形、路基路面、立交等多方面進(jìn)行研究。道路的幾何設(shè)計、安全評價、環(huán)境景觀等方面的探索和研究都是實現(xiàn)低碳安全道路的重點問題。本方向的主要研究內(nèi)容包括：基于道路幾何線形綜合設(shè)計指標(biāo)的研究；基于道路運行速度的安全性評價研究。

4. BIM在高速公路中的應(yīng)用與開發(fā)

針對公路工程“線長、面廣、量大”以及“不規(guī)則體”、“基礎(chǔ)設(shè)計原理”等方面差異性，研究公路工程BIM技術(shù)的實現(xiàn)途徑和方式。在公路三維設(shè)計CAD的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)三維數(shù)字化設(shè)計，并采用專業(yè)CAD軟件自動構(gòu)建公路主體及各類構(gòu)造物的BIM模型，根據(jù)相關(guān)BIM標(biāo)準(zhǔn)和編碼規(guī)則，逐步實現(xiàn)由專業(yè)CAD軟件對模型進(jìn)行屬性賦值和信息關(guān)聯(lián)，以可視化的方式指導(dǎo)公路施工。并以此為基礎(chǔ)，開發(fā)或移植其他如公路管理系統(tǒng)等應(yīng)用平臺。

5.生態(tài)環(huán)保安全型鋪面結(jié)構(gòu)與材料研發(fā)

研究針對道路工程建設(shè)中節(jié)能減排、低碳施工，推動交通發(fā)展與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)的發(fā)展戰(zhàn)略。在路面設(shè)計中引入了生態(tài)環(huán)保的理念，開展了透水路面、橡膠瀝青路面、溫拌瀝青混合料路面、再生瀝青路面和舊水泥混凝土加鋪瀝青、人造瀝青等生態(tài)環(huán)保安全型鋪面結(jié)構(gòu)與材料的研究；并對廢棄材料再循環(huán)、低品位原材料高價值使用和環(huán)保生態(tài)型外加劑開展了大量的研究。提出了生態(tài)環(huán)保安全型鋪面的設(shè)計思路，研發(fā)出了多種環(huán)保型道路新材料。 2100433B

第一章 計算機(jī)輔助設(shè)計的歷史與未來

1.1 CAD技術(shù)概論

1.2 計算機(jī)輔助設(shè)計的發(fā)展歷程

1.3 計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的現(xiàn)狀

1.4 常用的計算機(jī)輔助設(shè)計軟件

1.5 計算機(jī)輔助設(shè)計的硬件環(huán)境

1.6 CAD技術(shù)的發(fā)展熱點與未來趨勢

本章小結(jié)

習(xí)題1

第二章 計算機(jī)輔助設(shè)計基礎(chǔ)知識

2.1 幾何建模

2.2 圖形的非幾何信息

2.3 設(shè)計空間、視圖與視窗

2.4 圖形的文件格式

本章小結(jié)

習(xí)題2

第三章 非參數(shù)化設(shè)計

3.1 非參數(shù)化與參數(shù)化圖形的基本概念

3.2 AutoCAD簡介

3.3 圖形的元素及圖形的創(chuàng)建

3.4 圖形的編輯

3.5 文本的創(chuàng)建與編輯

3.6 塊的創(chuàng)建及插入

3.7 尺寸的標(biāo)注與編輯

3.8 層、模板、顏色及線型的設(shè)置

3.9 二維圖形繪圖實例

3.10 三維實體模型

3.11 多視圖的基本概念及其應(yīng)用

3.12 三維模型的著色與渲染

3.13 三維實體模型建模實例

本章小結(jié)

習(xí)題3

第四章 參數(shù)化設(shè)計

4.1 參數(shù)化圖形及特征的概念

4.2 Solid Edge簡介

4.3 草圖的創(chuàng)建、標(biāo)注及編輯

4.4 三維基本實例的創(chuàng)建

4.5 裝配的概念與應(yīng)用

4.6 工程圖的概念與應(yīng)用

本章小結(jié)

習(xí)題4

第五章 CAD軟件二次開發(fā)簡介

5.1 ActiveX技術(shù)簡介

5.2 AutoCAD的二次開發(fā)

5.3 Solid Edge的二次開發(fā)

本章小結(jié)

習(xí)題5

第六章 簡易CAD系統(tǒng)的開發(fā)

6.1 在VB中調(diào)用Win32 API函數(shù)

6.2 Windows圖形編程基礎(chǔ)

6.3 圖形的交互式設(shè)計

6.4 圖元的編輯

本章小結(jié)

習(xí)題6

參考文獻(xiàn)2100433B