《土木工程专业软件实训-路面设计》作业指导书.doc

南昌工程学院
《土木工程专业软件实训》
——fd2006路面结构设计
指导书

土木工程专业

2013 年 12 月
一、目的
实训的目的为：
(1)土木工程专业软件实训（道桥方向）以fd2006软件教学为主，讲述沥青路面结构的设计计算，使学生掌握计算机辅助工程设计，为毕业设计服务。
（2）通过该课程的学习，使学生融会贯通以前学过的专业基础知识及专业知识，具有输入结构数据及判断结构计算结果正确与否的能力，具备沥青路面结构设计的能力。
二、仪器及设备
1． 多媒体设备
2． 机房
三、相关知识及参考书目
一）、实训步骤
1、汽车轴载换算。
2、初拟路面结构。
3、确定路面结构各项参数。
4、编制fd2006文档。
5、利用fd2006进行拟定路面结构验算。
（二）fd2006操作要点：
(1) 开启计算机并进入WINDOWS操作系统；
(2) 启动fd2006，了解它的运行方式。
(3) 熟悉fd2006运行所需文档的内容编制。（见附录）
(4) 输入数据，编制fd2006文档。
1) 输入计算的结构体系书。
2) 依次输入结构层数、计算拉应力的代号、设计层位、输入累计轴次的代号。
3) 输入拉应力计算点数。
4) 输入拉应力计算点的材料类型使。
5) 输入计算点层位及其坐标。
6) 输入各计算点材料层的劈裂强度。
7) 输入各结构层的材料模量。
8) 输入累计当量轴次。
9) 输入公路等级系数、面层类型系数、路面结构类型系数。
10) 输入各层模量、泊松比、厚度等参数。
11) 输入荷载数及荷载大小和位置坐标。
(5) 运行fd2006完成计算。
(6) 检查判定计算结果的合理性。

主要参考书目：
[1]《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006). 北京：人民交通出版社，2008.
[2]《公路沥青路面设计规范》释义手册 北京：人民交通出版社，2008.
[3]《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004). 北京：人民交通出版社，2005.
[4]《路基路面工程》(第三版). 北京：人民交通出版社，2008.
四、内容及要求
实训中学生学习的主要任务为：
（1）利用fd2006软件进行计算机辅助工程路面结构设计计算；
实训中学生完成的成果为：
两种路面结构方案。
实训主要要求为：
（1）掌握计算机辅助沥青路面结构设计；
（2）实训期间一般不准事假，实训期间不得旷课、迟到或早退。
学生实训期间：
（1）用fd2006软件确定两种路面结构；
（2）上机操作进行结构计算及绘图训练；

五、步骤
序号
内 容
要 求
时间
1
轴载换算
掌握汽车轴载换算方法
0.5天
2
路面结构拟定
掌握路面结构组合拟定方法
0.5天
3
fd2006软件用法
掌握结构参数输入
0.5天
4
fd2006软件操作
掌握结构模型计算
0.5天
5
fd2006软件成果整理
掌握结构计算校核
0.5天

六、考核方式:
实训结束时指导教师结合学生的实训成果，出勤情况，综合评定成绩。
实训成绩以百分制评定，实训期间学生因故累计有三分之一时间未参加实训者，不予评定成绩。凡实训未通过者，不取得该学分。

附录：路基路面设计程序——fd2006介绍
fd2006采用数据文件的方法来输入和输出数据。其中输入文件的数据输入格式如下：
1 结构体系数 (即计算或演算结构的数目)
6,2,4,2 结构层数、计算拉应力的代号（1表示不计算拉应力，2表示计算拉应力）、设计层位、输入累计轴次的代号（2表示只输入累计当量轴次，1表示输入各轴载换算参数）
10 拉应力计算点数
LQ 拉应力计算点的材料类型
LQ LQ-沥青混凝土
LQ WJ-稳定集料类
LQ WT-稳定土类
LQ
LQ
WJ
WJ
WT
WT
1,0,0 计算点层位、x坐标，y坐标（cm）
1,15.975,0
2,0,0
2,15.975,0
3,0,0
3,15.975,0
4,0,0
4,15.975,0
5,0,0
5,15.975,0
1.6,1.6,1.0,1.0,0.8,0.8,0.6,0.6,0.25,0.25 各计算点材料层的劈裂强度（MPa）
2200.,2000.,1300.,4000.,2200 各结构层（从上到下）以拉应力为指标的材料模量
4.0E6,4.0E6 以路面弯沉和沥青层拉应力为指标的累计当量轴次、以半刚性基层拉应力为指标的累计当量轴次
1.0,1.0,1.0 公路等级系数、面层类型系数、路面结构类型系数
1000.,0.35,4.,0. 各层模量（MPa）泊松比、厚度（cm）、界面接触系数（0-完全连续，1-完全光滑，0-1——非连续非光滑）
1000.,0.35,6.,0.
900.,0.35,8.,0.
1100.,0.25,40.,0.
550.,0.25,20.,0.
30,0.35 土基模量（MPa）、泊松比
2,0 垂直荷载数、水平荷载数
0.7,10.65,0.,0. 垂直荷载单位压力（MPa）、荷载圆半径（cm）、荷载位置x坐标、y坐标
0.7,10.65,31.95,0.

Auto CAD实训指导
实验一 Auto CAD的启动和菜单结构、基本绘图
一、实验要求：
1、学会开启计算机并进入Auto CAD；
2、了解Auto CAD系统的菜单结构；
3、熟悉绘图的有关命令。
4、绘制简单的平面图形。
二、实验目的：
通过本次实验要掌握计算机的开启并能进入Auto CAD，了解Ａuto CAD的菜单结构，熟悉一些常用命令。掌握Auto CAD的操作，应用一些命令绘制简单平面图形。
三、实验内容与步骤：
1、开启计算机并进入Auto CAD系统
2、了解Auto CAD的菜单结构：
（1）下拉式菜单：
　将光标移到屏幕地顶部，在菜单条上，横向移动鼠标，用“Pick"键拾取你所需要的选项，则在其下面弹出一列下拉式菜单。再在此菜单中选取你所需命令，来绘图。
（2）图标菜单：
图标菜单以图形方式显示，所以非常直观。用鼠标拾取某一图标选项，即可进行该选项的命令。
３、熟悉一些绘图命令：
应用下拉式菜单和图标菜单，熟悉直线（line）、圆(circle)、圆弧（arc）等命令。
三、实验练习
1、按要求画平行四边形（不标尺寸）。

命令；l↙ 图中指定一点 发出line命令
指定下一点或[放弃]:@40,0↙
指定下一点或[放弃]:@15<135↙
指定下一点或[放弃]:@-40,0↙
指定下一点或[放弃]:c↙ 闭合图形，close命令
2、按要求画好半径为 5、10 的大圆，请画出相切两个大圆的小圆。（不标尺寸）

命令；c↙ CIRCLE 指定圆的圆心或 [三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)]:
输入：T↙
输入：10↙
点击下方对象捕捉，点右键设置圆心打√
命令；c↙ CIRCLE 指定圆的圆心或 [三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)]:
捕捉上圆心点
输入：T↙
输入：10↙
命令；l↙ 捕捉圆心，通过圆心画线，交两个圆
命令；c↙ CIRCLE 指定圆的圆心或 [三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)]:
输入：2P↙
3、按要求画好下面键槽图形（不标尺寸）。

命令；Pl↙ 图中指定一点 发出Pline命令
指定下一点或[放弃]:@40,0↙
输入A↙
输入@5<90
输入L↙ 转化成直线
指定下一点或[放弃]:@-40,0↙
输入A↙ 转化成圆弧
输入C↙ 闭合图形，close命令

4、按尺寸要求画出下列平面图（不标尺寸）。

实验二 Auto CAD的启动和菜单结构、基本绘图
一、实验要求：
1、继续学习绘图工具栏基本命令
2、熟悉修改工具栏有关命令，能绘制简单的平面图形。
二、实验目的：
通过本次实验要掌握Ａuto CAD的修改工具栏命令操作及功能，结合绘图工具栏和修改工具栏命令绘制简单平面图形。
三、实验内容与步骤：
熟悉镜像、阵列、修剪、延伸、倒圆角、文本、图案填充、标注尺寸等命令。
（1）镜像
功能：利用该功能，不必绘出整个对称图形，而是先绘出图形的一半，另一半用【镜像】命令来完成。保证图形的对称性，提高绘图速度和准确性。
操作方法：单击修改工具栏中【镜像】键。
（2）阵列
功能：该命令对选中的实体多重复制，构成矩形或圆形阵列图案，所得到的每个图形实体可以独立地操作使用。
操作方法：单击修改工具栏中【阵列】键，出现阵列对话框如下图所示。
在该对话框中有箭头所指的须填写（矩形阵列与环形阵列只能选其中一项）。

3）修剪
功能：该命令用选定的一个或多个实体（称为剪切边）修剪指定的某些实体（称为被剪边）。为此要先指定剪切边，被修剪实体将在与剪切边的交点处被切断。
操作方法：单击修改工具栏中【修剪】键。
（4）延伸
功能：延伸命令的功能正好和修剪命令相反，利用延伸命令可以延伸图形中的现成实体，使其准确地到达由一个或多个其它实体所限定的边界线。
操作方法：单击修改工具栏中【延伸】键。
（5）倒圆角
功能：用指定半径画圆弧，将不平行的两直线、圆或圆弧光滑地连接起来。连接时，不足的线段自动延长，多余的部分被自动删除。
操作方法：单击修改工具栏中【倒圆角】键。
（6）文本命令
功能：在指定的位置用所选字型注写文字。
操作方法：单击绘图工具栏中【多行文本】命令键。

（7）图案填充
操作方法：单击绘图工具栏中【图案填充】命令键。
三、实验练习
1、按下图所标注的画图（不要求标注尺寸），在直径为 20 处进行倒圆角 R=3。

2、根据下图要求画图。（不要求标注尺寸）

3、根据下图要求画图。

4、按比例绘制下列路面结构图，图幅为A3（420mm×297mm），绘图比例为1:200。