海地软件使用说明.docx

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海地软件使用说明

海地软件使用说明

1、您只需按照以下程序操作即可很快浏览到Hard的主要功能，轻松了解它的使用过程。

2、流程考虑到初学者还没有熟练掌握Hard系统，故在流程中不考虑“数模”，即不考虑系统在三维环境中的操作方法。

关于数模的操作详见本手册的第四章内容。

流程如下：

第一步：

项目管理

→新建或打开项目设置本项目的基本信息，比如打开\..\r2002\sample\二级公路.prj

第二步：

平面：

分为外业资料录入、交互式设计、成果输出三大部分。

1、外业资料录入：

→交点线设计将平面的外业资料即交点线资料输入系统，形成交点线文件（*.JDX）。

2、交互设计：

→平面设计即利用交点法进行平面设计调入交点线文件（*.JDX），针对每个弯道输入R、LS等参数，按“生成”钮，可得到参数对应的图形，当逐个交点设计完成后，按“输出文件”按钮，将您的设计过程输出到平曲线文件（*.PQX）和交点线文件（*.JDX）（此时的交点线文件为含有曲线要素后的文件）及逐桩坐标文件（*.ZBB），其中平曲线文件*.PQX保存了整个交点设计的过程。

→平曲线检查就象总工们一样依据《规范》检验线形是否满足规范的要求并提交报告，用户可以对违规处进行修改（当然也可以不进行修改）→路线超高加宽计算系统依据公路等级及规范自动完成超高加宽计算，自动生成相应的横断面文件（*.HDM）和超高文件（*.CG）。

3、成果输出：

当完成以上的设计过程后就可以进行成果的输出，生成平面设计图、

生成曲线要素表、生成直曲表、生成逐桩坐标表、生成用地图表等。

第三步：

纵断面：

分为外业资料录入、交互式拉坡及竖曲线设计、成果输出三大部分。

1、外业资料录入：

→输入地面高文件将外业中桩地面高程资料输入系统，形成地面高文件*.DMG，为拉坡作准备。

系统提供交互输入的方式，直接将逐桩文件读入，可减少用户输入桩号项，用户可任意加桩，当输入高程后按“回车”可自动到下一个桩号，全部输完后按“确定”按钮，存盘退出。

→地面高文件检查对输入的地面高文件*.DMG进行检查，生成出错报告（如发现有错提示，一定要严格按照系统规定的数据文件格式纠正错误）。

2、交互设计：

→拉坡控制资料调入参与拉坡的资料。

→交互拉坡通过鼠标的拖动或参数的输入进行交互式拉坡（参数输入时请随时注意CAD命令行提示中所出现的快捷键），屏幕左下角动态显示拉坡过程中的各种参数随鼠标移动而发生的变化。

→竖曲线设计对上一操作得到的每个变坡点进行修改或竖曲线设计，您可以通过R、T、E中的任何一个参数进行控制设计（在此常用T即切线长来控制生成竖曲线）。

退出时提示存盘为*.ZDM文件。

→竖曲线检查就象单位总工一样依据《规范》检验各项指标是否满足规范的要求并提交报告，用户可以对违规处进行修改（当然也可以不进行修改）。

3、成果输出：

有了上述设计的结果文件就可以输出各种图表，比如：

生成纵断面图、生成纵坡表、生成路基设计表、生成平纵缩图等（在生成纵断面图时先点击标注栏设定，设置好纵断面图的标注栏内容及顺序）。

第四步：

横断面：

分为外业资料录入、交互式设计、成果输出三大部分。

1、外业资料输入：

→输入地面线文件通过交互输入的界面，输入横断面的外业测量资料，用户应首先选择地面线的型式，即平距及高差是相对还是绝对，然后对应纵断面地面高的桩号逐个桩输入：

左侧平距高差，右侧平距高差…，输完后“确定”存盘退出。

→地面线文件检查检查地面线是否有错，比如平距、高差是否成对，纵横是否配合等，并根据检查后系统提供的报告信息进行修改。

2、交互设计：

→横断面基本资料输入调入戴帽子的基本信息。

→帽子定制定义标准帽子，标准帽子中边坡和挖方边沟是必不可少的，建议用户在初学过程中帽子不要定得太复杂，可只定制边坡和挖方边沟即可。

定制完后保存定制的标准帽子*.MDZ文件。

→戴帽子依据规则给每个断面戴帽子，并自动输出相关的文件来存储结果信息。

→帽子浏览浏览断面的信息，可以通过查询条件进行查询浏览→帽子交互修改对某个不符和要求的断面进行修改，完成后联动修改相关信息。

以上为横断面的设计过程。

3、成果输出：

当完成以上的设计后可以输出横断面成果。

比如：

横断面布图、土石方计算表等、边坡面积表、涵洞表、防护工程数量表、三维全景模型图、3D系统所需模型文件等。

第五步：

挡墙设计

→基本资料用户输入挡墙的设计桩号范围及选择所在位置，系统将在路线中提取相关信息。

→挡墙设计首先按“墙长”按钮得到墙长，然后选择挡墙的形式，接下来按“自动设计”按钮，系统将依据自然地形条件进行逐桩设计，设计完成后在图形区域会形象的给出示意图，信息窗口给出各段墙基础的最大~最小埋深，用于您的设计控制及修改，当设计完成后按“确定”按钮输出成果文件*.DQ，并即时更新与横断面相关的信息（在此特别注意：

挡墙设计完成后系统刷新了帽子文件，如横断面中的帽子定制要作改动的话，重新执行戴帽子操作后，请务必再执行一次挡墙设计的以上步骤；建议用户在执行完戴帽子操作后备份一份帽子文件*.mz，以免造成所需设计数据的丢失）。

→挡墙验算填写对应的信息按“确定”得到验算报告和验算图档。

设计验算完成后就可以输出对应的成果了，比如：

生成挡墙图、生成挡墙工程数量汇总表等。

第六步：

测设放样

用户选择放样的型式：

→切线支距法、偏角法、极坐标法以及全站仪法，选择要放的交点或桩号范围按“计算”按钮，即可生成成果报告,对于全站仪法的计算结果可以直接和全站仪连接。

通过上述的方法，用户很容易掌握Hard系统的操作流程和使用方式，从而对系统有了初步的认识，那么下面的过程将进一步帮助您学习Hard系统，并却会加深您对本系统的理解。

2.2.2一步一步跟我学

第一步：

项目管理                                        

说明：

1、在项目管理中可以建立新项目或者打开以前已经存在的项目，项目管理文件的扩展名为*.prj。

如果是新建项目，首先点击“浏览”，选择项目管理所在的文件路径，然后命名保存，文件路径随之默认为*.prj文件所在的路径，用户也可在文件路径一栏中通过“浏览”自行确定文件路径。

在此特别强调：

文件路径是指在设计过程中，所有的输入和输出的文件所存放的路径以及数据文件名称的前缀，在软件运行的过程中所有的输入和输出文件，均由系统自动搜索，用户不必再去点击浏览按钮，在此建议初学用户不要修改系统默认的*.prj文件所在的路径，即*.prj文件所在的路径最好与输入和输出文件的路径相一致，以免出错。

2、设置项目总体信息：

包括项目名称、路线等级、行车速度、高程设计线位置、路面宽度及坡度等等基本信息。

①项目名称可填可不填，如果填上内容，该内容会在输出图表的图框中显示；否则没有；

②道路等级、行车速度以及高程设计线位置的选择，用户根据实际的设计要求进行相应的选择；加宽过渡方式系统默认是线性加宽，用户也可以选择抛物线加宽的方式；

③路幅总数以及标准横断面的输入，系统以选择的高程设计线为分界线，分为左、右路幅，土路肩、硬路肩、行车道均为一个路幅，如果路线的横断面存在中分带，该中分带也算一幅，用户可任意的定制横断面的路幅数，有或者没有；直接输入的方式用于路幅总数不超过7幅的情况，如果路幅的总数超过7幅，则要以文件的方式输入标准横断面文件来完成路幅的定制，比如城市道路，标准横断面文件格式可以通过“项目管理”下的“标准横断面文件输入”界面完成；路拱的横坡定制：

系统是以左低右高为正，反之为负，即斜率为正的是“＋”，斜率为负的是“－”；

3、图框设置中用户可自定义图框式样，同时定义图框中输出的各种文字信息的坐标，图框的坐标范围是：

0，0　~　420，297，而文字信息的坐标为此范围内的绝对坐标，系统会依据用户设定的坐标位置，将相应的内容输出到图纸中的相应位置，定义后存储，系统会自动存储文字信息的坐标，随图框一同使用。

系统提供的图框文件a3.dwg存放在安装目录下的support目录中的，用户可根据本单位名称打开并修改这个图框文件。

4、设置文字形式，包括WINDOWS字体和矢量字体。

建议用户在设计时采用矢量字体，这样可以增加设计速度，而在打印成图时可采用WINDOWS字体，使图纸美观大方。

5、参数设置中可定义角度、高程、里程和各种设计参数在计算和出图时的精度即保留小数点的位数。

第二步：

平面设计

→1平面定线即交点线的输入→2平面设计即使用交点法设计平曲线→3平曲线检查→4路线超高加宽计算→5生成平面设计图→6生成曲线要素表→7生成直曲表→8生成逐桩坐标表等。

说明：

1、平面定线包括二维定交点线、三维定交点线、pline线形成交点线和交点线修改四个命令。

三维定交点线用于在三维地形图上直接进行定线设计，定线过程中可以直接查询高程值；二维定交点线是根据命令栏提示进行交点线的输入，也可以用于在地形图上进行交互的定线设计，比如提示输入Z（起点坐标），如果没有坐标你可以假定，提示输入A（起点方位角），如果没有方位角也可以假定，如45D45F45M意思是45度45分45秒，提示输入L（交点间距），比如100米就输100即可，系统默认的单位以米计，提示输入C（前点），系统将自动捕捉上次设计的导线的终点目的是可以接着输，在已有的导线的基础上继续进行导线的输入；pline线形成交点线文件命令是用AUTOCAD中PLINE命令绘制的连续线，定义其为交点线并保存成文件，一般此种方式应用较少；交点修改用于对输入完的交点线（导线）进行修改；对于在外业中已经定义好的交点线，用户可以通过菜单[项目管理]下的“交点线文件编辑”命令直接进行输入，提醒用户的是，公路设计所选用的坐标系一般为NE坐标系，只有在NE坐标系下，才有方位角和偏角的概念，而在XY坐标系下只有偏向角和方向角，而不存在偏角和方位角。

在这一点上，用户经常出错，导致路线方位错误，敬请广大用户注意。

2、用交点法进行平面线形的设计。

调入已经形成好的交点线文件*.JDX，并给定路线起点桩号，选择平面设计的方法：

精确算法，常规算法。

精确算法是指计算T长（控制交点法设计的主要参数）时利用积分的方法得到，而常规算法为计算T长时利用简化的公式得到。

逐个选择交点并输入该交点的曲线参数，如：

R、LS或LZ等，点“生成”按钮得到其他设计参数的计算结果以及对应的图形，通过“输出文件”按钮得到平曲线文件*.PQX，该文件保存了平面设计的过程以及相关的信息。

3、平曲线检查是用来检验你的设计是否符合规范的各种要求，就象单位里的总工一样，起到把关的作用，对于违规的处理，系统并不参与，只是提出在什么地方违规的报告，至于是否需要修改就看用户的意愿了。

4、路线超高加宽计算是系统根据规范并结合设计要求所选择的加宽、超高的各项参数，进行超高加宽的自动计算并自动输出相应的文件。

（在交点设计完成后这一步的操作用户必须进行，才能进行下一步的纵断面及横断面的设计）

5、生成平面设计的各种成果，如平面设计图、直曲要素表等等。

第三步：

纵断面设计

→1输入地面高文件→2地面高文件检查→3打开拉坡控制资料→4交互拉坡→5竖曲线设计→6生成纵断面图→7生成纵坡表→8生成路基设计表→9生成平纵缩图

说明：

1、通过交互方式输入外业测量所得到的中桩地面高程数据，并生成文件*.DMG。

2、地面高文件检查，用于对地面高文件（*.DMG）检查，系统在相邻两桩的高差>30米时提示您可能输入错误（系统会自动提示并报告错误发生在何处）。

3、调入拉坡控制资料，向系统提供拉坡所必需的资料，是拉坡前必须完成的操作。

4、交互拉坡，用户在所选路线的中桩地面高程图上，根据设计要求通过鼠标的拖动并结合命令栏控制参数的输入进行交互式的拉坡。

用户可以通过屏幕上的信息窗口参考坡度坡长、填挖高度、桩号等参数的变化，对拉坡的过程做到心中有数。

地面高程图中红色的竖向线是指平曲线的起止点位置，白色的竖向线是指圆曲线的起止点，方便用户控制“平包竖”的要求。

5、竖曲线设计，用户可以采用半径R、切线长T、或者外距E来控制竖曲线的设计，并反算出其他参数。

系统通过屏幕左下角动态的信息窗口，适时显示T、R和E的变化，在此通常用T即切线长来控制生成竖曲线较为方便。

6、生成纵断面设计图，路基设计表等。

第四步：

横断面设计

→1输入地面线文件→2地面线文件检查→3横断面基本资料输入→4帽子定制→5戴帽子→6交互修改→7横断面布图→8三维全景模型图→9三维全景透视图→10土石方计算→11边坡面积表→12水沟、边坡以及挡墙等防护工程数量表等

1、横断面外业资料的录入，系统提供交互录入的方式完成地面线文件（*.DMX）的录入，这里用户应重点注意在输入前必须选择地面线的形式，系统提供平距和高差组合共6种形式，例如对于应用抬杆法测量的地面线，其形式应该为平距相对--高差相对，在*.dmx文件的第一行的参数应为2，依次类同。

2、地面线文件检查，用于检查地面线文件中平距和高差是否成对，以及纵断面和平面桩号是否配合。

如有错误，系统会自动提示，并报告错误发生在何处。

3、横断面基本资料输入是向系统提供横断面设计所必需的各种基本信息，包括平曲线、纵断面、路基宽度及坡度、外业测量的地面高、地面线资料等，是戴帽子前必须完成的操作。

4、帽子定制，用户自由定制标准横断面，它包括路拱定制、路面结构层定制、边坡定制、水沟定制、挡墙定制和清理地表定制、超挖定制、路基包边土定制、填方换填定制九项内容，您可根据要求选择其中几项进行定制，定制完成后，务必要存储帽子定制，以便下次调用。

对于初学者来说可以先简单的定制边坡和挖方边沟，因为这两项内容在设计中是必不可少的。

5、戴帽子，完成地面线和标准帽子的结合，输出相应的成果文件。

6、对于不合适的或有问题的帽子，无论是边坡、挡墙、断面面积还是水沟等都可以进行交互式修改，修改完成后点一下“重算”，断面将得到更新，并可通过图形预览区适时看到修改的结果。

当全部修改完成后点“确定”按钮，系统将更新与横断面有关的全部信息文件。

7、横断面布图用于将横断面图，按照设定的比例和条件逐个布置到图框中，系统自动进行分页处理保存。

8、三维全景模型图将根据横断面设计结果生成全三维的仿真图，并可以在Hard3D系统中进行三维动画制作，应用它将使您在设计招标中尽显实力，也可以在设计汇报中为领导们提前展示建好的公路，提前驾车畅游我们即将建造的公路，这是一种享受，也是对自我工作的一种认可。

9、选择立地点桩号生成透视图，系统可以同时生成多张透视效果图。

10、土石方计算包括挖方土石比例计算（这个功能是为安徽港航设计院定制的，对于公路部门，由于外业不进行地质线的测量，所以此功能用不上可以跳过，但必须准备好挖方土石比例文件）、土石方基本资料、动态土石方调配、调配后土石填缺挖余分布图、远运借方及弃方文件生成、生成土石方表五个命令。

详见下述：

10-1.挖方土石比例计算：

通过地质线计算得到挖方土石比例文件（*.WBL）。

对于挖比例文件，一般来讲我们直接通过文件来填写，但是如果我们填写了地质线文件（*.DZX，具体格式参见附录），Hard会根据地质线文件计算得到*.WBL文件，地质线文件共有五条线，用户有哪条线输哪条线，没有不输，系统以每条线以上的面积作为其对应的地质状况。

10-2．土石方基本资料：

调入帽子文件即*.MZ，可以全路段调入也可以分标段的调入，并对调入的路段设定参数，比如：

土石松实系数、比例、运距等。

10-3．动态土石方调配：

10-3-1 根据上面调入的基本资料，系统将自动计算出逐桩的土石方填缺和挖余数量，形成调配曲线，曲线横坐标为桩号；纵坐标为土石方累计填缺挖余量，桥隧处由于无土方量故为水平线。

10-3-2 当调配曲线生成后系统会根据用户所设定的条件进行自动调配，也可以人工完成调配并存储调配文件（*.TP）。

10-4．最大运距范围内调配之后土石方填缺挖余分布图：

通过此项功能来得到最大运距范围内调配之后的道路沿线土石方的填缺和挖余数量。

通过这个分布图，我们可以清楚的知道哪段路有挖余量，可以远运利用，哪段路范围内填缺，我们可以通过远运或者借方得到，哪段路段需要弃方。

一般来讲对于不是很复杂的情况，我们可以不进行这步操作而直接进行下一步的操作，并直接生成借方、远运方及弃方文件的生成。

10-5．最大运距范围内调配之后的远运方、借方弃方文件的生成，系统自动计算出最大运距以内调配之后，各路段的填缺以及挖余数量（如图示），系统开始对大于最大运距的挖余土石方进行调配，点“自动调配”按钮，系统完成远运方的调配，用户可以对远运方的调配结果进行修改，如果远运方的数量被修改了，那么借方和弃方文件也将发生变化，用户可以点“借方弃方计算”重新获得借方和弃方的数量，值得注意的是：

借方和弃方的运距系统默认1000米，而实际情况完全可能不是1000米，用户要依据实际情况来逐段给定其运距。

对于借方我们是从道路以外的地方运来的土、石或者其他如煤渣等材料，所以系统需要用户给定该外运材料的松实系数，以便于计算。

最后点“确定”按钮，得到我们所需要的3个文件，用来生成土石方数量表。

10-6．生成土石方数量表：

（1）生成土石方数量计算表，逐桩土石方数量，如果进行了调配，系统将自动完成土石方调配的示意图。

（2）公里土石方数量计算表，每公里土石方数量计算表，每一公里进行合计。

（3）公里土石方运量、运距表，Hard系统依据《公路概预算定额》等将运距划分为：

20米以内，20~100米，100~500米，500米以上四个等级，此表将反映公里的运距和运量，为公路概预算设计提供依据（其中运距项为加权运距）。

（4）生成每公里路基土石方数量表，系统按整公里汇总统计土石方数量。

（5）生成土石方区间汇总表，系统将按照您给定的区间，进行土石方数量计算，当然您可以按照标段进行，这样更有利于您的造价预算工作。

（6）土石方计算表（广西），该表为广西省交通科研所专门定制的表格，由于具有一定的代表性，故将其列入系统，全国范围内发行。

11、边坡面积表及路基边坡高度表功能用于生成边坡面积表以及路基边坡高度表，对于防护的设计计算提供基础数据。

边坡长度值采用路基边缘的长度，长度计算为精确计算。

路基边坡高度是指路基边缘点距地面线的垂直高度。

12、自动生成水沟、边坡、挡墙等防护工程数量表。

第五步：

挡墙设计

→1基本资料录入→2挡墙设计→3挡墙验算→4挡墙图绘制→5生成挡墙工程数量表

说明:

1、基本资料录入中，用户可以输入需要设计挡墙的桩号区间，如（K42+123.21~K56+554.25），同时设定挡墙设计的各项参数。

2、挡墙设计为用户提供了一个非常友好的界面，用户可以定义挡墙的填土高度（墙顶距路基边缘的垂直高度）、挡墙的形式，并可以使用“自动设计”由系统自动完成挡墙的设计，用户可根据设计要求修改挡墙自动设计后生成的各项参数。

设计完成后输出挡墙成果文件（*.DQ）。

3、挡墙验算，验算所设计挡墙的抗滑稳定系数、抗倾覆稳定系数和基底应力三项指标是否满足设计要求，并可生成结果信息报告。

4、挡墙图绘制能根据用户的要求自动绘制出挡墙的立面图、平面图和剖面图，并附带工程数量表。

5、生成挡墙工程数量表根据各段挡墙设计后生成的挡墙设计（*.DQ）文件，自动查找文件名相同的文件进行挡墙工程数量的汇总。

第六步：

测设放样

                   切线支距法   用切线支距法放样出平面设计结果

测设放样→ 极坐标法     用极坐标法放样出平面设计结果

偏角法       用偏角法放样出平面设计结果

全站仪法     通过全站仪进行方样，一次性可以输出全线的数据，该数据可以直接读入到全站仪的存储卡中，放样将变得很方便。

说明：

依据平面设计结果文件*.PQX，用户可以选择切线支距法、极坐标法、偏角法以及全站仪法对路线的某个交点或某段桩号范围进行放样计算，可以得到结果信息文件。

2．3计算及出图

系统提供盖板及涵台计算，盖板计算提供配筋计算以及各项验算，计算结果如下所示：

 盖板涵-盖板计算结果

 1.设计资料

 1车道

 交角=   .0度

 标准跨径:

 3.0m

 计算跨径:

 3.2m

 设计荷载:

汽车-15级;验算荷载:

挂车-80

 盖板材料:

25号混凝土 Ra=14.5MPa  Rl=1.55MPa

          II级钢筋   Rg=Rg1=340MPa

 2.活载计算

（1）汽车

 顺板跨   a汽=   2.81m

 垂直板跨 b汽=   5.01m

 垂直压力 p汽=   9.21kN/m2

 跨中弯矩 M汽=  11.78kN.m

 支点剪力 Q汽=  13.77kN

（2）挂车

 顺板跨   a挂=   4.01m

 垂直板跨 b挂=   5.81m

 垂直压力 p挂=  17.14kN/m2

 跨中弯矩 M挂=  22.28kN.m

 支点剪力 Q挂=  25.71kN

 3.恒载计算

 土的容重Y=18kN/m3,土的内摩擦角=35°

 盖板顶填土高度H=   2.26m

 填土垂直压力q土=  40.75kN/m

 盖板平均厚度  h=  40.00cm

 盖板自重     gz=  10.00kN/m

 跨中弯矩 M恒=  65.98kN.m

 支点剪力 Q恒=  76.13kN

 4.荷载组合

 组合I   Mj= 100.46kN.m  Qj= 116.16kN

 组合III Mj= 103.69kN.m  Qj= 119.63kN

 计算内力

         Mj= 103.69kN.m  Qj= 119.63kN

 5.截面设计

 计算板宽:

取垂直于行车方向1米宽度

 跨中板高HB1= 40.0cm

 支点板高HB2= 40.0cm

 ag=  3.5cm

 h0= 36.5cm

 钢筋根数   7

 钢筋截面积Ag=  14.0770cm2

 6.截面验算（取1米板宽计算）

 1）正截面强度验算

 混凝土受压区高度x=  2.8cm

 设计弯矩    115.15kN.m

 2）斜截面剪切强度验算

 设计剪力    268.73kN

 3）裂缝宽度

 [f0]= .250

   f= .238

涵台计算结果如下所示：

盖板涵涵台计算结果  

 1.设计资料

 涵台材料:

 8.号混凝土

 Ra=  2.7MPa   Rwl=   .54MPa

 1车道

 交角       .0度

 标准跨径:

 3.0m

 涵台净高:

 3.0m

 平均填土高度:

 2.26m

 平均板厚:

  .4m

 设计荷载:

汽车-15级;验算荷载:

挂车-80

 2.活载计算

 1）水平土压力及其产生的弯矩

（1）汽车

 破坏棱体长度 l0= 2.95m

 侧压力系数 u=  .271

 换算土层厚度 h0=  .12m

 土压力   qA=13.58kN/m2

          qB=28.22kN/m2

 Xm=1.587m

 Mmax= 23.592kN.m

（2）挂车

 破坏棱体长度 l0= 2.95m

 侧压力系数 u=  .271

 换算土层厚度 h0=  .37m

 土压力   qA=14.81k