发布时间：2022-12-15 06:55:49
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的道桥专业论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
2、“项目规模”的填法参见“民用建筑工程设计等级分类表”、“燃气专业工程项目等级分类表”及“道桥专业工程项目规模表”等（建人教[1999]214号文件84页、118页、131页等），如可写“一级（4万m2）”；如科技管理等不便按此划分规模的组别，可用适合本组的划分方式填写，如项目规模属“全行业”、“本单位”、“本部门”应用等。如本人承担的是分项目（子项目），应明确注明本人承担部分的项目规模。
3、“本人作用”栏按本人在项目中担任的角色或职务填写，如工种负责人、项目总监、资料员等。
4、项目完成情况指所填项目已建成（已完成）、投入使用、在建（进行中）还是未建等情况，正在进行的项目可以明确注明完成进度。
5、“奖励名称”填写获奖项目全称或标准简称，如“XX省科技进步奖”；“级别”应注明X级X等，如“省级二等”；“时间”指获奖时间而非工程进行的时间；“排名”指获奖证书（报奖说明）中的申报人名次；所列奖项均应有相应证明，否则不予承认。
6、“代表性论文”项目中，排名一栏，如属独着，填“独着”，如合着，注明本人排名。
7.“其它论文”指除前面所列三篇代表性论文之外的论文，根据表中分类，逐项列明篇数即可。
8、所有申报材料必须真实无误，涉及原单位的业绩，须原单位出具业绩证明。
关键词：曲线钢箱梁；结构；设计；计算
中图分类号： S611 文献标识码： A
1、工程简介
长春市两横两纵快速路系统工程之西部快速路（青年路―普阳街―春城大街―宽平大路―前进大街）的道路主线交汇位置的钢箱梁，共有四部分组成：
① N主线桥N36#～N42#墩钢箱梁；② S匝道S6#―S9#墩钢箱梁；③ R匝道R16#―R26#墩钢箱梁。④ P匝道P15#―P19#墩钢箱梁；
P线匝道跨越N主线和R匝道，为互通区跨径最长（75m）跨越高度最高（25米）的钢箱梁。
互通区钢箱梁分布图
P匝道钢箱梁横截面示意图
2、 曲线钢箱梁的结构型式
P15#―P19#墩钢箱梁为四跨（52m+75m+75m+52m）等截面钢箱梁，钢桥材质为Q345QE，箱梁高度为3米，钢箱梁平面位于曲线、缓和曲线和直线段内，钢箱梁的横截面由两个箱室组成，箱梁的两侧有飞翼状的挑檐，箱梁的总宽度为9.66米。
桥梁的平曲线圆弧半径为R=155m,桥面设有1.5的横坡和3.8-2.9的纵坡。
3、曲线钢箱粱主要特点
P线曲线钢箱梁最长跨径70m，满足了互通区的总体布置要求。对于这些中等跨径的桥梁可选用等高度的箱粱截面。钢箱梁相对于混凝土连续梁结构，钢结构自重较轻，远小于混凝土连续结构。钢材具有较高的拉压性能，容易通过调整钢板的厚度来满足弯矩分布的不规则，梁的高度和跨径能够较好地适应总体布置的需要；钢箱梁的加工采取工厂化加工制作、现场临时墩支撑、吊车就位、节段之间采用与母材等强全溶透的焊连接方法，方便快捷，不影响交通；钢箱粱加工虽然复杂，技术要求高，需要专业的加工队伍，但是现场施工周期短，满足了施工质量和总体进度的需要。
4、 支承设计
P线匝道桥为四跨双箱钢箱梁，全桥长254m, ，钢箱梁平曲线为圆曲线和缓和曲线组成，箱梁的曲率半径为155m,桥面宽10m，箱梁产生的活载扭矩在梁的两端很大。为了减少扭矩荷载的连续传递，避免钢箱梁倾覆的发生，钢箱梁匝道桥均采用双支座来承担扭矩，使曲线桥的扭矩较均匀地分布在曲线连续梁上，由各个桥墩上的双支座共同承担。P线匝道钢箱梁桥支座间距4 .4m
5、支座反力分析
曲线钢箱梁的受力有如下特点: ① 轴向变形与平面内弯曲的耦合; ② 竖向挠曲与扭转的耦合; ③ 它们与截面畸变的耦合。其中最主要的是挠曲变形和扭转变形的耦合。曲线梁在竖向荷载和扭距作用下,都会同时产生弯距和扭距,并相互影响。同时曲线梁的内、外侧支座反力不等,内、外侧反力差引起较大的扭距,使梁截面处于“弯-扭”耦合作用状态,其截面主拉应力比相应的直梁桥大得多。因此，在曲线梁桥中,应选用抗扭刚度较大的箱型截面形式。在曲线梁中,由于存在较大的扭矩,通常会出现“外梁超载,内梁卸载”的现象,这种现象在小半径的宽桥别明显。另外,由于曲线梁内外侧支座反力有时相差很大,当活载偏置时,内侧支座甚至会出现负反力,如果支座不能承受拉力,就会出现梁体与支座发生脱离的现象。
曲线钢箱梁由于存在很大的扭矩，使横向双支座中的另一个支座产生较大的上拔力而容易导致支座脱空，过大的上拔力还可能导致曲线桥的倾覆。因此，设计曲线钢箱梁时，对支座反力的计算是必须的。
通过对曲线钢箱梁匝道桥，建立空间有限元分析模型，计算在恒载作用和活载作用下的支座反力，确保桥梁设计的安全。
6、曲线钢箱梁的柱墩连接设计
曲线钢箱梁边跨的设置考虑到连续梁边墩支座在恒载作用下的预压力一般不大，耍预防由活载引起的上拔力造成支座脱空的危险。，墩顶双支座的支座反力不均匀，中墩的支座恒载反力较大，在活载作用下，一般不会出现支座脱空现象。边墩支座的预压力不够大，双支座中容易出现支座脱空现象，
6.1 P17墩预应力处理办法
① 预应力锚杆采用公秤直径32mm预应力混凝土用螺纹钢筋（PSB830），其抗拉强度标准为f〔PK〕=830mpa,钢筋锚下控制力为0.9f〔PK〕=747MPa,每延米理论伸长量约为3.74mm,
竖向预应力钢筋采用JLK-32锚固，采用YC60B型千斤顶张拉。
② 竖向预应力钢筋章拉完毕后，其槽口应用C45收缩补偿性混凝土封锚，封锚时槽口坡面要凿毛洗干净，锚后增设钢筋网。
③ 竖向预应力钢筋张拉完毕后，用砂轮割去多余部分，割后露出螺母以上长度不小于32mm.同时端头采用防腐、防锈处理，并用C45混凝土封锚。
④ 钢管内经Φ45mm与预应力钢筋的空隙采用压浆处理，强度不小于M45。
6.2墩柱连接
P15墩、P16墩、P18墩、P19墩采用抗拉球型钢支座。P17墩为曲线桥的中间墩，刚性固定连接，柱顶上安装了2m高的钢抱箍并与墩柱浇筑在一起，钢箱梁底板与柱顶采取焊接和竖向张拉相结合的 连接方式。
通过这种国定连接方式从而限制了桥梁的整体移动的可能，其余墩柱由于采用抗拉球型钢支座，限制了钢箱梁向上位移的可能，桥梁在使用过程中由于受力的变化，只会有小范围的径向和轴向位移。
7、支座反力的计算步骤
7．1恒载作用支座反力的计算
匝道桥的恒载作用有：钢箱梁自重、箱内混凝土块压重、桥面铺装层、防撞栏。前两项恒载为第一期恒载，即结构自重，后两项恒载为第二期恒载。采用空间有限元模型，计算获得恒载作用下的支座内外侧反力。
7．2 活载作用下支座反力的分析计算
将钢箱梁分别考虑在活载作用下的3种不利情况：双车道内侧偏载、单车道内侧偏载、单车道外侧偏载。
① 双车道内侧偏载的支座反力
根据《城市桥梁设计荷载标准》(cJJ 77―98)，汽车活载采用城市一A 级车道荷载(均布荷载为15kN／m，集中荷载为300 kN)，并将荷载偏置在曲线梁的内侧，双车道荷载横向布置。计算活载作用的支座反力。
② 单车道内侧偏载的支座反力
将荷载偏置在曲线梁的内侧，单车道荷载横向布置。单车道内侧偏载下的支座反力。
③ 单车道外侧偏载的支座反力
将荷载偏置在曲线梁的外侧，单车道荷载横向布置。单车道外侧偏载下的支座反力。
7．3 支座反力的特点
采用空间曲线箱梁ANSYS有限元软件模型，计算了P线匝道桥在恒载和活载作用下的支座反力，由此可以归纳曲线钢箱梁支座反力的特点和规律。
① 连续曲线钢箱梁在恒载作用下，横向两个支座的反力是不均匀的，特别是两端支承处内、外侧的支座反力相差悬殊。
② 在汽车活载作用下，对于曲线桥梁，一般是内侧偏载将使布置在外侧的支座产生负反力，外侧偏载将使布置在内侧的支座产生负反力。但对复杂曲线桥梁，存在有内侧偏载将使布置在内侧和外侧的支座同时产生负反力和外侧偏载也将使布置在内侧和外侧的支座同时产生负反力的情况。
③ 当曲率半径小、跨径大、恒载小时，更应该注意控制内外侧负反力的问题。因此，为了保证支座不脱空，可以采取在支点处横隔梁内灌注混凝土进行压重。本匝道桥采用中墩柱固结，其余支座采用抗拉球型钢支座连接方法，通过计算分析得到的反力计算结果表明可以解决支座脱空问题。
结语
曲线钢箱梁匝道桥在今后的城市立交桥上将会大量出现，利用空间有限元的计算，确定支座的受力特点，设计桥梁支座时在支座构造和设置上采取相应措施，减少支座负反力的产生。本曲线钢箱梁利用中墩柱的固结和边墩柱设置抗拉球形钢支座的方式有效的解决了曲线钢桥的倾覆问题。
参考文献：
[1] 姜 勇．ANSYS7．0实例精解[M]．北京：清华大学出版社，2003．
[2] 邵容光．混凝土弯梁桥[M]．北京：人民交通出版社，1994．
[3] 王勖成，邵 敏．有限单元法基本原理和数值方法[M]．北京：清华大学出版社，1997．
[4] 刘志文．曲线梁桥结构分析、模型试验及程序设计[D]．长安大学硕士学位论文，2001．
非国有企业专业技术人员。
二、评审级别
助理工程师（初级）、工程师（中级）、高级工程师（副高级）。
三、评审方法
采取“直通车”的办法，不受每年职称评审一次例会的限制，根据申报情况随时组织评审。
四、评审申报材料
1、高级工程师审核表一式三份（中级以下不需填）；
2、辽宁省专业技术资格评定表一式三份（帖上照片）；
3、辽宁省专业技术资格报评推荐表一式三份；
4、反映个人学历、资历、的相关证件（原件、复印件）；
5、主要业务成果（获奖证书及有关业绩证明复印件）；
6、论文、著作（原件、复印件）；
7、一寸照片四张。
五、评审的工作内容
1、计算机职称考试考前辅导；
2、职称指导与推荐；
3、工程师报卷资料指导；
4、高级工程师答辩培训与指导。
六、评审条件
1、学历、资历要求
高级工程师：博士毕业满2年；本科满5年。工程师：博士毕业；硕士、双学士学位满2年；本科、专科满4年。
2、业绩成果要求
高级工程师须具备下列条件之一：①国家级自然科学奖、发明奖、科技进步奖、星火奖；②省（部）级发明奖、科技进步奖、星火奖；③市、省直厅局科技进步一等奖一项或二等奖两项以上；④科技成果被列为市、省直厅局级以上重点推广项目，取得了明显的经济效益、社会效益和环境效益，并获得有关方面的奖励；⑤市、省直厅局以上先进科技工作者；⑥省（部）级重大科技情况（信息）成果二等奖。工程师须具备下列条件之一：①省级以上自然科学奖、发明奖、科技进步奖、星火奖；②市、省直厅局科技进步三等奖；③科研成果通过技术鉴定，并有一定推广价值（须附“技术鉴定证书”）；④市、省直厅局级重大科技情报（信息）成果奖；⑤科研成果被列为市、省直厅局级推广项目。
3、论文、著作要求
在企业从事专业技术工作的人员参加相应级别的专业技术资格评审时，对论文数量不做限制性要求。经本（行业）企业采用的技术创新报告、发明专利、研发项目、工艺方案、技术鉴定报告、可行性方案、行业标准等可替代论文。
4、直接申报
（1）助理工程师：本科毕业1年、大专毕业3年、中专毕业5年；
（2）工程师：硕士毕业2年、本科毕业5年、大专毕业7年；
（3）高级工程师：博士毕业2年、硕士毕业7年、本科毕业10年。其工作业绩、技术水平和贡献以近五年内取得的成果和业绩为依据。工作业绩、论文（著作）、外语及计算机能力水平按现行评审条件掌握。
关键词:动力学; 走行性分析; 走行安全性; 乘坐舒适性
中图分类号:U448.21+5
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2009)07-0191-03
1工程概况
本论文以某高墩大跨预应力混凝土连续-刚构组合梁桥为研究对象。该桥主桥为72m+3×128m+72m预应力混凝土刚构-连续梁组合体系,梁体为单箱单室变高度、变截面箱梁,梁高4.4~8.8m,梁体下缘除中跨中部34m和边跨端部各25.7m为4.4m等高直线段外,其余为圆曲线,箱梁顶板宽8.1m,箱宽6.1m 。该桥主墩采用钢筋混凝土横向圆弧端形空心墩,在底部设置5m高的实体段。墩身顶部外壁顺桥向宽8m,采用1:0直坡。横桥向宽7.1m,外边坡:8#墩除墩顶9.172m内为直坡外,其余坡度为20:1,9#~11#采用双坡,梁底以下70m坡度为20:1,70m以下坡度为5:1,墩顶纵向壁厚为1.1m,内边坡为1:0直坡横向壁厚为1.2m,横向内边坡为60:1。墩的高度:H7=61 m,H8=70m,H9=94.5m,H10=107m,H11=103m,H12=51m。属于典型的高墩连续刚构桥。结构示意图见图1。
2列车-桥梁时变系统空间振动分析模型
2.1车辆(包括机车)空间振动分析模型
机车、车辆空间振动分析中,假定车体空间振动有:侧摆、侧滚、摇头、点头、浮沉等5个自由度;每个构架有侧摆、侧滚、摇头、浮沉等4个自由度;每个轮对有侧摆,浮沉等2个自由度。每辆车(包括机车)共有21个自由度[2](见图2所示)。
2.2 桥梁空间振动分析模型
对主梁采用梁段有限元法建模,对桥墩采用空间梁元建模,桩基础采用刚度等效理论直接等效为墩底刚度,弹性模量E和泊桑比μ按现行桥规取值。桥梁有限单元划分示意图见图3。分析模型确定后,就可由动力学势能驻值原理及形成矩阵的“对号入座”法则,建立桥梁刚度、质量、阻尼等矩阵。
3车桥时变系统空间振动方程的建立[4-6]
将桥上列车与桥梁视为整体系统。考虑各车辆与桥梁空间振动位移的相互关系,计算任一时刻t的桥上列车及桥梁空间振动的弹性总势能。按弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的“对号入座”法则,建立t时刻此系统空间振动的矩阵方程及荷载列阵{P},得出t时刻车桥系统空间振动的矩阵方程
(1)
方程(1)中荷载列阵{P}仅由列车重力构成,还不能根据它解出车桥系统的空间振动响应。必须以实测的构架蛇行波或构架人工蛇行波和轨道竖向几何不平顺函数代替矩阵方程(1)左边的对应振动参数,才能解出此系统在列车重力与列车走行共同作用下的空间振动响应。详细演引过程见文献[2]。
4自振频率的计算
桥梁的自振频率反映了桥梁的刚度及桥梁的动力特性,它对桥梁在动荷载作用下的动力响应有着根本的影响,是桥梁进行动力设计时必须考虑的重要参数。因此,正确计算桥梁的自振特性是解决桥梁横向刚度问题的关键之一,见表1。
5列车走行性分析
对旅客列车采用常规编组,即:对DF11旅客列车采用1辆DF11内燃机车牵引18辆准高速客车进行计算;对SS8旅客列车采用首尾各1辆SS8电力机车牵引12辆准高速客车进行计算;对货物列车而言,按至少布满中跨进行计算,本文暂取编组工况为1辆DF4内燃机车牵引20辆C62货车。线路不平顺当车速不超过140km/h即对C62货物列车和DF11旅客列车暂采用美国五级谱模拟轨道不平顺进行计算,当车速为160km/h以上即对SS8旅客列车暂采用郑武线实侧轨道不平顺进行计算,各类工况的车桥系统空间振动响应详细计算结果见表2~5,评价结果见表6。
从计算结果可以看出:
1)当货车以车速50~80km/h、DF11客车以车速80~140km/h、SS8客车以车速160~200km/h通过桥梁时,桥梁及列车的加速度响应均在容许值以内,列车行车的安全性指标(脱轨系数≤0.8,轮重减载率≤0.6)均满足要求,故列车行车的安全性有保证。
2)当货车以车速50~80km/h通过桥梁时:机车司机台处横向、竖向舒适度指标均达到“良好”及以上标准。车辆竖向平稳性指标均达到“良好”及以上标准;车辆横向平稳性指标均达到“良好”及以上标准。
3)当DF11客车以车速80~140km/h通过桥梁时,机车司机台处横向、竖向舒适度指标均达到“良好”及以上标准,客车各车辆横向、竖向舒适度指标也均达到“良好”及以上标准。
4)当SS8客车以车速160~200km/h通过桥梁时,机车司机台处横向、竖向舒适度指标均达到“良好”及以上标准,客车各车辆横向、竖向舒适度指标也均达到“良好”及以上标准。
6结论
6.1横桥向弯曲振动基频的计算值大于《铁道桥梁检定规范》对预应力钢筋混凝土简支梁横桥向基频f≥90/L=0.703IHz的规定;基本周期T满足铁道部建鉴(1992)93号文“关于南昆线四座大桥横向刚度的补充技术要求”关于基本周期T
2)列车行驶过桥时,桥梁的振幅和振动形式,与列车的编组状况及列车的行驶速度有关,具有较强的随机性,全桥横向振幅的计算结果最大值出现在边墩上。
3)根据《铁道桥梁检定规范》(1978)对预应力钢筋混凝土梁跨中横桥向振幅Amax≤L/16.5的规定,对于128m跨跨中横桥向振幅Amax≥L/16.5=7.76mm的规定。
4)通过计算结果可以看出,对高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥而言,最大响应并不一定出现在最高墩处,也不一定出现在全桥跨中,而边墩或边跨出现最大响应的可能性非常大。因此,在高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥设计中对边墩的考虑应予以足够重视。
5)该桥对本文所分析的工况而言均具有足够的横、竖向刚度;列车行车的安全性与舒适性良好。
参考文献:
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[4] J.M.Lipsius[德],施治才译:高速运行时UmAn型动轴转向架车轮动荷载的测量[N].
关键词：道路勘测设计；教学改革；应用型本科
交通运输业是发展国民经济、促进社会进步的重要基础设施，道路工程是交通运输系统的重要组成部分，国家一直很重视道路工程发展，需要大量道路工程专业技术人才。道路勘测设计是道桥工程专业的主干专业课，主要研究道路的线形设计问题，通过学习学生应掌握道路选线、设计原理及应用，具备独立设计路线能力。然而目前教学中存在诸多问题，不利于培养学生的专业知识和技能。因此，我们本着学校应用型人才的培养目标，对道路勘测设计课程进行了教学改革，提出了一系列改革措施来提高课程教学质量和效果。
一、课程教学现状分析
道路勘测设计课程教学改革目的是提高课程教学质量和教学效果，培养出具备扎实路桥工程理论知识，熟练专业技能、较强实践动手能力和良好职业素养的应用型路桥工程人才。然而进行课程教学改革首先要明确课程教学现状，经归纳总结目前本课程教学中存在的问题主要有以下几点：
1.教材与现行规范不匹配。
2.课程内容多而教学学时严重匮乏。
3.在实际教学过程中，由于长期受应试教育影响，学生的学习观念和学习习惯已经形成了以教师为中心的被动型学习模式。
4.该课程教学内容包括道路测设原理与方法、计算理论、道路设计文件编制等内容，不同知识点与知识结构需要不同的教学方法与教学手段，而目前的教学没有针对不同的内容与要求灵活运用多种教学方法与教学手段。
二、教学改革措施
1.修订教学大纲
教学大纲是教学工作开展的纲领性文件，应以本校应用型本科人才培养目标为基础对道路勘测设计课程教学大纲进行修订，确保该课程教学大纲与道桥专业培养目标相匹配。经教研室及课题组参与人员的共同讨论和集思广益，完成了道路勘测设计40课时的理论教学大纲和1周的课程设计教学大纲的修订工作。
2.整合教学内容
（1）采用合理的教材。教材是否合适对教学工作开展和教学质量都有重要影响，因为教材既是课堂教学的主要依据，同时也是学生进行课后复习的主要资料。一本合理的教材能帮助学生在听完教师课堂讲授后进一步复习自学，加深对知识的理解和掌握。目前选用的道路勘测设计教材符合应用型本科人才培养目标，教材内容深入浅出，具有较好的可读性。
（2）精简教材内容，合理分配课时。课程教材包括公路设计和城市道路设计两部分，教学内容多，相比之下40学时的理论教学时间显得非常紧张，因此如何充分利用有限课时组织好教学内容是关键。结合本专业的培养计划安排，确定本课程讲授以公路为主线展开。深刻理解教学大纲，精心领会教材，抓住教学重点强调关键，力求在有限的学时内收到最佳的教学效果。本课程的教学重点主要包括道路选线、平面线形设计、纵断面线形设计、平纵线形组合设计及横断面设计等；难点主要有选线、平曲线要素确定及里程计算、纵断面上竖曲线设置、横断面上的超高设计及平纵线形组合设计等。
（3）合理安排课程设计。课程设计是检验学生理论学习成果的重要手段，是锻炼学生独立分析问题和解决问题的重要实践环节。在整个课程设计过程中，主要培养学生查找各种规范和标准图集的能力，掌握路线设计步骤方法，完成道路选线、平面、纵断面及横断面设计。由于课程设计时间只有一周，根据以往经验，时间较紧，因此可在讲授完“选线”内容后就布置课程设计，可让学生及时将选线知识应用于实践，同时也为课程设计争取时间，从而做出高质量的课程设计成果。
3.优化教学方法
（1）注重培养学生学习兴趣，采用启发式教学法。道路勘测设计课程一般安排在学生进校的第五学期学习，属学生较早接触到的专业课程。在此之前，学生基本上没有接触专业课程的学习，所以在该课程的教学过程中，教师不仅要重视课程知识的系统教授，还要结合专业思想教育树立学生日后从事本专业工作的信心。主讲教师应结合以往的教学特点注重强调本课程的重要性，采用启发式教学思维，激发学生学习本课程的兴趣和后续专业课程的学期期望。教师要改变以往“满堂灌”的教学模式，注意观察课堂上学生情绪和反应并及时做出回应。课堂上应让学生充分参与教学活动中来，加强师生互动，例如，可以在讲授新知识点前提一些小问题引发学生思考，从而期待新知识的学习。在习题课上，教师不应一道题从头讲到尾，而应突出讲解难点之处，其余则由学生自己求解并在课上共同讨论。
（2）采用先进的多媒体教学手段，注重多种教学方式相结合。传统教学一般采用板书进行，存在授课效率低下、不够形象生动等问题。而多媒体教学手段的出现恰好弥补了上述不足，借助多媒体可以将图形实例、工程案例清楚地展示出来帮助学生理解。例如，本课程在讲述“纵断面线形设计”时，给学生观看了“死亡公路调查”视频，通过案例让学生明确纵断面线形设计的重要性及设计不当带来的严重后果，同时还对避险车道有了进一步认识和理解构造组成。但是要注意不能滥用多媒体教学法，要依据教学内容需要采取合理的教学方法。例如，在竖曲线计算和平曲线设计计算的例题讲解时，采用板书法按步骤推导较为妥当。
（3）引入道路辅助设计软件，培养学生的实践操作能力。目前道路辅助设计软件应用非常广泛，为了增强学生的职业竞争力，本校购买了纬地道路辅助设计软件供教学使用。同时专门安排软件实训的教学环节来培养学生的软件操作能力，提高了学生的动手能力和岗位适应能力。
4.改进课程考核方式
课程的考核评定应能反映学生的综合素养，因此需考核学生的基本知识掌握及综合应用能力等方面。课程考核采用闭卷形式，课程成绩评定主要依据期末考试卷面成绩、平时成绩来进行综合评定，其中期末考试卷面成绩占70%，平时成绩占30%。其中作业是平时成绩的主要构成部分，作业一部分来源于教材中的概念题和计算题，学生需按时完成上交供教师批改点评；另一部分则是注重培养学生的综合能力，学生可借助图书馆文献和网络资源撰写相关知识点的学结、调研论文等等。对于课程设计的考核要改变以往就按课程设计报告定成绩的模式，采取综合评分方法，即课程设计成绩应包含平时成绩、口试答辩成绩和报告成绩，避免一次考核定成绩的随意性，同时也可锻炼学生的表达能力。
5.实践教学改革
鉴于目前本课程的实践教学环节较为薄弱，建议增加道路勘测设计现场实习。通过实习基地的建立，利于教师指导学生真正将道路勘测设计的程序进行实地操作训练，加深学生对理论知识的理解掌握，同时又在实践中得到了应用，真正做到理论联系实践，体现实习的效果，为日后走上工作岗位做好准备。
教学改革是一项艰巨的任务，需要长期坚持地不断总结和提高。道路勘测设计是道桥专业的一门主干专业课，教学效果的优劣直接关系毕业生的专业素养和技能。通过采取一系列的改革措施，效果已初步显现，但是课程教学改革之路还任重道远。
参考文献：
[1]杨少伟.道路勘测设计[M].北京：人民交通出版社，2009.
关键词：工程测量 GPS测量 衔接性 教学研究
随着现代科学技术的快速发展和高等职业教育改革的深化，“工程测量”原有教材的内容和体系已经不能适应教改后的教学计划和调整后的专业结构。我们从教学要求出发，在多年的教学实践和科研活动基础之上，注重理论性和实用性相结合、系统性和最新发展相结合的教学方式，对GPS定位相关的基础知识和数据处理过程介绍得比较详细，在教学中比较适用，使学生对GPS卫星导航定位系统有一个完整的概念。
GPS定位技术从问世之初取代常规大地测量和工程控制测量发展到目前，已渗入工程测量、地籍测量、交通管理、导航、地理信息系统、海洋、气象和地球空间研究等许多领域。GPS定位技术的日益广泛应用，使它成为土木工程类专业学生的必修内容。
通过多年的教学实践和教学改革，我在教材建设、教学内容改革、多媒体教学、教学考核方式和教学实习的改革
等方面做了一些初步的探索和研究，得出了一些有益的结论。
一“工程测量”课程与GPS测量的衔接性教学内容的改革
（一）在现用的高等职业学校“工程测量”教材中，有关GPS测量原理与应用介绍简单，没有相关工程实例，教材理论性和实用性相结合、系统性和最新发展相结合的教学内容与最新发展相结合不紧密。因此，我校在教学和教材建设中紧紧抓住“教学对象主要是应用GPS进行精密定位”这一特点，在教学内容的组织上改变已有教材中将GPS卫星定轨理论与方法、GPS卫星信号的组成与传播等天文、电子或通讯方面的理论作为重要内容，而只是将这些内容作为GPS定位理论主线上的必要过渡知识点进行简要介绍。
（二）结合路桥专业的特点，重点安排了以下知识点：GPS系统的构成及其发展现状、GPS定位系统的坐标系、GPS卫星的测距码信号与伪距测量原理、GPS卫星的载波信号与相位测量原理、GPS静态定位原理、整周未知数的确定方法与周跳分析、GPS动态定位原理、GPS定位测量中的坐标转换、GPS控制网的设计及外业工作、GPS基线向量解算与网平差、GPS定位技术的应用等。通过这些知识的学习，不但使学生对GPS卫星导航定位系统有一个完整的概念，而且可以使学生较好地理解和掌握GPS定位的关键理论和重要知识，从而达到使用GPS定位技术从事测绘或相关专业工作的目的。
二改革教学方法和手段
（一）授课时提纲挈领，对于教材中部分通俗易懂的内容可以安排学生自学，把节省出来的课时用来加强重点、难点章节的讲授及补充新的教学内容或课外知识，以解决教学时数少而内容多的矛盾，教师要对教学内容进行筛选和组合，并且要大量阅读相关的科技论文和资料，以便了解授课内容的最新发展情况。
(二)多媒体教学与文字教学相结合。多媒体教学具有直观、生动、形象等特点，可以将部分在课堂上用文字叙述不便的内容用幻灯片或动画进行教学，既提高了效率，又加强了学生对授课内容的理解与记忆。图像、声音、文字及三维动画效果的使用，可以更好地向学生们演示GPS系统工作原理、测距码和载波相位的测量原理、RTK技术和广域差分技术的实现过程以及GPS定位坐标系统之间的转换等一系列内容，还可以直观地演示和观看用GPS后处理软件进行数据的预处理、基线向量解算和GPS网平差的全部过程。
三教学考核方式的改革
在教学考核方面，除了正常的期终考试考核之外，对学生的实践教学考核进行了改革，用仪器操作考核(占40％)、成果质量考核(占20％)、实习小结考核(占20％)、小论文(占20％)等多种形式，综合评定学生的实习成绩，而学生的实验实践教学考核的成绩可以占到总成绩的60％左右。实践教学考核方式的改革有力地促进了学生们参与实习实验的积极性和主动性，提高了学生对GPS信号接收机的熟练程度和实际动手能力，这方面的改革对教学质量的提高也是大有裨益的。
四重点加强和改进实验实践教学环节
（一）加大GPS课程的课间实习力度，保证实验课时，重视实验课的质量。将GPS课程的课间实习课与理论教学课时调整为1：1，保证实验课的教学时间。通过实验课的学习，可以将理论与实际联系起来，及时巩固课堂教学的内容，加深对基础理论的认识，同时可以为以后的集中实习打好基础。为此，教师对每一堂实验课都应提出具体的要求，实验课结束之后要让学生撰写实验报告，以加深对实验课内容的理解。
（二）依托实训基地，让学生直接参与基地生产，提高实际操作能力。将GPS内容综合实习，合理安排实习时间，增加应用实例分析，譬如：我校测量实习基地建筑物密集，测区权属关系复杂，权属界址点数量多．采用常规测量手段施测十分困难，采用RTK测量技术作为本测区宗地权属界址点坐标的实测技术手段，在地籍测量的应用还是很少的。在充分调研论证并通过试验检测认证的基础上全面实施，取得了比较好的效果。
通过实例综合，有效地增强了学生对GPS静态相对定位、RTK GPS测量、GPS测量数据的后处理等实际问题理解和应用。这样，学生基本上将与GPS实际应用相关的实习内容全部掌握，都能够在实际中运用自如，有效地提高了学生对社会的适应能力。
（三）教学与科研、生产相结合，提高实践教学水平。学院充分利用自身的科研技术优势，将科研、生产工作的内容、手段和目的融合进实验教学，并鼓励学生参与一定的科研和生产工作，使学生能够接触学科发展的前沿，开阔学生的眼界和思路，增强学生的创新意识，促进实验教学水平的提高，提高了学生的创新能力。
（四）积极组织学生参加科技竞赛活动，在课后积极组织学生参加以知识和实践技能方面的设计或竞赛活动，使学生在竞赛活动中受到较全面的能力培养和实践锻炼。
我们通过教学内容和方法、多媒体教学、教学考核方式和教学实习等方面的改革，在教学中取得了较好的效果，得到了学生们的欢迎和肯定。
参考文献：
关键词：BIM，协同设计，点云，构件库，碰撞检查，渲染
0 前言
BIM（Building Information Modeling）是近年来在基础设施行业迅速发展并应用的信息化技术，通过BIM技术创建三维基础设施全信息模型，并应用于工程全生命周期，从而大大提高设计效率，确保施工质量，降低建设和运维成本，并形成数字化资产模型，为基础设施的可持续发展提供有力保证。
2011年5月，住房和城乡建设部《2011～2015建筑业信息化发展纲要》，将BIM列为十二五重点推广技术[1]； 2014年10月，上海市人民政府办公厅正式《关于本市推进建筑信息模型技术应用的指导意见》。 国家和各地相关部门正积极推动BIM技术的落地实施，BIM技术的优势将推动设计理念和设计流程的更新发展，本文在山区互通立交设计中引进BIM技术，探讨BIM互通立交设计的要点及流程。
纬二十五路互通立交位于吕梁新城金融组团，是吕梁新城的重要交通节点，为两条主干路相交的苜蓿叶全互通立交，主干路红线宽40米。本立交紧靠吕梁新城东侧山体，立交方案涉及大量土方计算，传统的“带帽”工程量计量较为复杂且准确性不够。纬二十五路互通立交设计中引进BIM技术，通过多专业协同作业，提出BIM设计立交的方法流程，同时建立BIM构件库，初步实现山区道路二维设计向三维设计的转化。
1 设计软件及流程
本文采用Bentley公司的BIM系列软件，软件以MicroStation作为信息建模的支撑平台，以ProjectWise作为工程项目管理及协同设计平台，可以同时工作并实现信息同步。Bentley 软件涵盖地理、土木、工厂和建筑四大领域，并覆盖了基础设施的全寿命周期。土木方面以PowerCivil和GEOPAK为主，实现道路桥梁设计、管线设计、城市规划和垃圾填埋场等场地设计；地理方面以Bentley Map为主，为三维测绘、地质勘察、规划设计搭建三维GIS基础平台；工厂方面以AutoPlant为主，实现电力、化工、泵站等工厂三维设计；建筑方面以AECOsim为主，实现建筑、结构、设备和电气三维协同设计，同时为BIM构件库建设提供设计平台。
图1 Bentley软件及其功能
BIM 技术提供了统一的数字化模型表达方式，在设计过程中，通过规范构BIM 模型的标准，从而充分利用 BIM 模型所含信息进行协同工作，实现各专业、各设计阶段间信息的有效传递。BIM 技术可以真正意义上支持多专业团队协同工作，共享信息的并行工作模式[2]。
在互通立交设计中，设计师创建的虚拟道路桥梁模型，模型包含大量的设计参数（包括几何信息，材料性能，构件属性等），通过修改输入参数可轻松修改整个道路桥梁模型，可更加直观形象地表达竣工后的工程状态，能够向业主提供信息更加精确、丰富的设计成果。本文主要从协同设计入手，介绍BIM在设计阶段的应用方法和流程。
Bentley三维协同设计的流程为：以Microstation和ProjectWise为平台，进行地形、道路、桥梁、管线和设备三维模型建模，模型总装后进行设计校审和渲染动画。
图2 BIM三维协同设计流程图
2 协同平台搭建
搭建基于 BIM 的协同平台成为 BIM 技术应用的重要条件。BIM协同平台，可以在BIM项目实施中有效控制和管理各种数据，并通过 BIM 设计中各专业、各相关参与方的协同工作，实现相关数据存储的完整性和传递的准确性。同时，BIM 协同平台还可以为工程项目的业主、设计、施工、顾问、供应商提供协同工作环境，保证相关方数据和信息的准确、统一。BIM 协同平台可以采用信息化平台方式或共享文件夹的方式实现[2]。BIM 协同平台为各专业提供一个统一的工作环境，通过将各种设计标准与流程的内置，可以提高各专业的配合效率，实现设计对接准确化。
本项目运用软件ProjectWise搭建本项目协同设计平台，项目的全部图纸存在协同平台服务器上，各专业可以互相参考引用，信息传递实时更新；同时在平台上建立共享库，主要为规范标准、标准图框、项目构件库等，协同平台上实现规范标准检查，实现标准化设计，如图3为协同平台目录和项目共享库。
图3 协同平台目录及共享库
3 BIM设计应用
BIM技术是工程项目从策划、设计、施工、运营管理直到拆除的全生命周期内生产和管理工程数据信息共享的平台，其中I（Information）是核心，M（Modeling）是载体。信息包括信息的输入、传输和使用，模型主要以3D模型为基础[3]，信息和模型最初都是由设计来建立，BIM在设计阶段的应用是整个应用阶段的基础。
3.1三维数模设计
本项目运用三维激光扫描技术获取三维点云，结合现状地形地貌过滤点云数据，主要剔除植被和构筑物等附属物；同时运用航测获取正射影像图，最后运用PowerCivil软件建立三维地模，为BIM设计提供精确的现场地形地貌，如图4。
图4 三维数字地面模型
3.2道路模型设计
PowerCivil软件可以直接进行互通立交线位定线，其线型设计主要为积木法和导线法，基本满足道路路线设计要求。BIM道路设计的流程图如图6所示。
图5 道路BIM设计流程图
BIM道路设计的核心是路廊设计，主要通过横断面模板沿道路中心线扫掠建模。本次立交设计主线纬二十五路及四条匝道均为路基段落，路基横断面模板设计是本次设计的重点，其设置要根据路基路面结构和边坡形式，定义横断面里各结构层材质，同时建立模板各特征点及约束关系，后期可通过定义约束点的轨迹来实现道路的加宽和超高。
图6 横断面模板设计
3.3桥梁模型设计
（1）下部结构单元设计
本项目对桥梁的下部结构进行构件库建设，可直接调用构件库里的桥墩、承台和防撞岛等设施，可以准确进行工程量统计。本次立交设计金融路和两条匝道设置桥梁，构件直接从库中调用；同时从道路路线设计模型和三维地模中分别提取三维道路中线和地面线，并绘制平面分跨线。依据中线、地面线和分跨线直接插入下部结构构件。
图7 插入桥梁下部结构
（2）桥梁路廊设计
根据横断面模板，沿道路中线设计桥梁路廊，并利用点控制实现桥梁变宽。本次立交设计采用现浇箱梁，主线标准桥梁宽度16.5m，匝道桥梁宽度9m。BIM的标准现浇箱梁断面中设置了左、右护栏脚点与梁底中点，做为道路设计中线上的点、控制桥梁宽度和超高的点，以及调整箱梁梁高的控制点。
图8 桥宽16.5m标准现浇箱梁BIM断面
图9 现浇箱梁三维模型
（3）桥梁上下部结构组装：本项目在协同平台上组装桥梁下部结构和路廊，建立完整的桥梁模型。
图10 BIM桥梁模型
3.4设计校审
本项目设计校审Navigator软件，通过静态碰撞检查和动态碰撞检查来实现。设计校审的步骤为：由设计完成的BIM总装文件校审的Imodel文件，协同平台上校审人进行校审，标注并生产overlay文件，返给设计人修改。
静态碰撞检查的方法按照层、参考关系和分组集合的方式进行，主要用于管线综合、各交通设施的静态碰撞；动态碰撞检查可用于道路桥梁净空检查，净空实体沿轨迹线运动可检查沿线各设施净空，如图为下穿主线道路的动态净空检查，净空实体可沿下穿主线运动，软件自动计算其与上跨桥梁、交通标志及路灯的净空，形象生动。
图11 动态碰撞检查（净空）
4 BIM构件库的建立
BIM构件组建的过程是按照一定原则进行操作、编辑、定位后进行组合。BIM的标准构件库的建立是积累的过程，不断完善的过程。相对全面、完善、适用性强的的构件库可加速BIM模型的建立速度。BIM构件库的建设一般分为资源规划、构件分类、构件制作与入库、构件库管理四大步骤[4]。依据工程特点，本项目利用Microstation和AECOsim软件，主要进行了道路、桥梁部分构件的建模，并进行应用。
（1）横断面模板构件库：横断面模板设计是道路桥梁BIM设计的核心。横断面中各构件的材料统计通过定义构件材料实现，小箱梁、铺装、护栏等均可通过此方法进行材料统计。
道路中点作为横断面模板的插入点，与路线中心线重合，是整个横断面构件的原点。行车道的左右脚点可作为控制道路宽度和横坡的点。在非标准横断面路段，通过对左右脚点的点控制达到道路变宽以及横坡变化的目的。
图12 路基段横断面模板
图13 现浇箱梁横断面模板
（2）桥梁工程构件库：桥梁的下部结构种类较多，桩基、承台、系梁、墩柱、盖梁、桥台等等较多构件会根据不同工程的需要调整尺寸、高度并互相组合。因此，桥梁下部结构构件应具有良好的组合性和可编辑性。采用Microstation提供的特征实体功能建立下部结构构件的实体建模，可快速改变构件的尺寸、个数、坡度等参数。
图14 桥梁花瓶墩构件
图15 防撞岛及中央隔离墩构件
5 场景渲染及动画
BIM设计具有直观形象的可视化功能，将以往的二维线条图纸模式提升到三维的立体实物图形，可以很直观的对工程总体方案有更清楚的认识。可视化的BIM不仅可以用来效果图的展示，还可以在项目进行的各个阶段对工程项目的设计、建造、运营过程提供一个三维的可视化沟通、讨论、决策平台。
本项目结合现状地形地模，进行细部构造效果展示和行车模拟的动画渲染，提供更加真实的竣工场景。BIM设计项目依据总装Imodel文件采用软件Microstation、Navigator完成动画渲染。步骤具体为：
（1） 模型附材质：统一模型各部件图层，制作模型中所需要的各种材质以及贴图。
（2） 设计车流：根据行车面和道路标线绘制行车轨迹线，以此为基础编排车流。
（3） 设计动画路径：根据模型特点和设计内容，设计相机路径以及视点路径。
（4） 调整渲染设置及灯光：以设计文件的类型调整渲染设置和灯光、环境光。
（5） 渲染输出及合成视频：渲染输出动画文件，以图片形式输出，并合成视频。
图16 立交BIM总装模型
图16 立交匝道出入口渲染效果图
图17 行车模拟渲染效果图
6 结语
本文运用三维点云数据实现了山区互通立交和三维地形的有效结合；采用多专业三维协同设计，初步实现山区道路二维设计向三维设计的转化。并初步建立BIM构件库和进行了项目细部构造效果渲染和行车模拟，初步实现了BIM在互通立交设计中的应用，为以后相关工程借鉴。
参考文献
[1] 住房和城乡建设部 .《2011～2015建筑业信息化发展纲要》.2011
[2] 卢琬玫.BIM技术及其在建筑设计中的应用研究[D].天津大学硕士学位论文，2013
[3] 郭鑫.革命与转型―BIM技术的发展与应用[J].中国城市规划年会论文集，2014
[4] 李伟伟.设计企业BIM构件库建设方法[J].土木建筑工程信息技术，2012
作者：
根据我国中长期教育改革和发展规划纲要明确表明，要把提高质量作为职业教育重点。同时也指出，应以就业为导向，以服务为宗旨，不断推进教育教学改革，实行校企合作、工学结合、顶岗实习的人才培养模式。我国经济实力不断增强，科、教、文、卫、体事业也相应快速发展，同时加速我国高等教育的发展，而作为高等教育重要组成部分的高职教育也得到迅速发展。为了完成我国教育改革规划目标，高职院校逐渐将相应的改革措施落实到教学和技能实践当中，以强化专业技能教学，提高学生的技能应用能力和综合素质，培养出符合社会人才型需求的高水平人才队伍。因此，如何以专业技能实训和技能鉴定为突破点，成为当前高职院校的重点关注问题。本文结合高职铁道工程技术专业探索技能教学实践，以提高高职院校教学质量，进而促进高职教育快速发展。
二、设置鉴定科目与技能实训
高职教育以培养高等技术应用型专业人才为根本任务，以学生获得综合职业能力为目标，因此，设置鉴定科目和技能实训时应以为培养学生提高综合职业能力服务，提高学生的综合职业能力，综合职业能力包括专业能力、方法能力和社会能力。专业能力通常包括技能知识、技能的运用与创新、专业知识、相关岗位法律法规运用等；方法能力一般包括自我控制与管理、关于计划、时间、决定等管理、再学习能力等；社会能力涵盖人际交流、法律意识、社会责任心、团队协助、职业道德及自信心等方面内容。根据高职铁道工程技术专业毕业生毕业后跟踪调研结果，可以将其专业岗位群分为：（1）以个人素质和工作需要为依据，分为技术管理、经营管理、生产管理及工程组织等各种各样技术管理人才；（2）从事地下铁道桥隧、铁路轨道施工的施工员、从事铁路工务设备的维护工作养护员等现场施工与养护管理人才；（3）从事资料员、后勤技术员、设计员等从事小型工程项目人才。此外，又可以根据铁道工程技术专业各个岗位群需求的综合职业能力，可以将技能实训和鉴定科目类型设置为：（1）综合专业技能的实训与鉴定。通常包括顶岗实习、综合试验强化训练、毕业设计及毕业实习等内容；（2）基础技能的实训与鉴定。主要内容有基础写作技能、计算机基本技能及外语基本技能等；（3）单项专业技能的实训与鉴定，一般有课程设计实训、专业课实训、课内实训等。
三、铁道工程技术专业技能实训方法
1.合理安排铁道工程技术专业实验实训教学
铁道工程技术专业实验实训课是开展实践教学的重要手段，可以加强学生的动手能力和创新能力，因此，应合理安排实验实训教学，重视实验实训课的教学质量。具体安排如下：（1）针对新生的教学安排。应设工程制图、思想道德修养与法律基础、计算机网络基础等基础课程，让学生掌握基本理论知识，为今后学习专业技能奠定一定的基础。并根据各门基础课程的特点配套相应的实践教学环节，例如，思想道德修养与法律基础，可以配套辩论赛环节，提高学生的口才与应变能力，同时帮助学生树立正确的法律观和道德观；又如工程制图可以设置CAD制图实训，计算机网络基础可以设置计算机操作实训等。（2）对于大二学生，应侧重安排本专业专业课程，并在专业课程学习过程中穿插相应的实验实训课程，例如，在施工测量课程中穿插安排测量实习；在工程力学应用课程中穿插工程力学试验环节；在地基基础施工与检测一课中安排土工试验课程。以学年结束前3周为施工实习周，在现场技术人员的带领下，由实习教师组织学生深入施工企业一线进行实践教学。
2.实现实验实训课与职业技能培训和鉴定有机结合
通过职业技能的培训与鉴定，可以提高学生的职业技能和职业素质。高职院校不仅要抓紧铁道工程技术专业实验实训课的教学环节，还应结合职业技能的培训与鉴定，使其与相应课程的实验实训课程有机结合，这样还有利于职业素质教育在日常教学环节中渗透，在课程考核和职业技能鉴定中落实。此外，还应多鼓励学生参与职业技能培训与鉴定，提高自身动手能力和操作能力。同时，还可以定期开展技能大赛，让学生在大赛中提升自我，取长补短，培养团队精神。
3.加强学生综合应用能力实训
综合应用能力实训，不仅可以增强学生的综合职业能力，还为学生今后参加实际工作奠定扎实基础。综合应用能力实训内容包括综合试验强化、顶岗实习等内容，通常安排在毕业学年最后一个学期，以交叉进行的形式开展。顶岗实习是组织学生到实际施工企业一线亲身参与现场施工，让学生通过发挥自己所学到的理论知识应用到实际工作中，提高自身动手能力和解决实际问题的能力；综合试验强化训练可以加强学生对相关专业试验知识的掌握，包括试验原理、操作步骤、数据资料收集与处理等，使学生获取从事铁路工程施工所需的试验职业技能；毕业实习是由教师和现场技术人员带领学生深入施工现场，认识和掌握专业技术施工环节，为设计毕业论文收集相关资料做准备；毕业设计环节的设立可以让学生通过综合分析所学知识和毕业实习所学到的内容，经过整理与分析，进而深化专业知识的掌握，提高自身职业技能综合应用能力和综合素质。
