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Civil3D中更科學的道路交叉口設計理論

發布于:2023-07-24 16:09:44

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本文轉載來源:微信公眾號- 成塔軟件,更多內容請關注公眾號!

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 我國的城市交叉口設計和施工很多都是粗制濫造、病害百出。

    相信所有在城市生活過的居民都深有體會吧?每次下雨,人們經過交叉口的時候,姿勢都千奇百怪、形態各異。有人縱身跳躍,施展水上漂的輕功;有人從容面對,一步一個水花;有人站在那里,四處觀望,就好像經驗豐富的船長......

    究其原因,是交叉口的三維設計沒有做好,業內也叫做“交叉口的豎向設計”。傳統教科書以及傳統的道路設計軟件是沒有交叉口三維設計的,只有豎向設計。這也就不奇怪,為什么各大城市的交叉口實際運營情況如此不堪。

    下面我們來綜合討論一下Civil3D交叉口設計功能與傳統教科書和現有二維道路設計軟件之間的區別吧。本文并不打算詳細講解操作流程,我們計劃會錄制一系列的視頻來演示Civil3D三維交叉口操作步驟,這些視頻會發表到“成塔軟件”視頻公眾號中。

“成塔軟件”視頻公眾號

成塔哥,公眾號:成塔軟件歡迎觀看:《混動設計》短視頻

  1. 縱斷面設計。

    1. 在進行交叉口設計時,主線和被交線的平面和縱斷面是已知的。

    2. 教科書中的交叉口設計,邊線的高程設計采用了固定模式,比如直線的起終點,圓弧的起終點和中間點等,將這些特征點賦予高程后,交叉口豎向設計就算做完了。因此,傳統的二維道路軟件也是如此操作的。這種方式操作簡單,不需要動腦子,但是卻不能靈活處理實際項目中遇到的真正需求。

    3. Civil3D在交叉口豎向設計中,提供了完整的邊線縱斷面功能,這種操作的基礎是Civil3D面向對象的軟件開發方式,將路線、縱斷面等都定義為對象,因此在一個DWG文件中就可以讓多個對象共存并互相影響。因為有了完整縱斷面功能,就可以更加靈活的控制交叉口的三維高程了,而不是局限于幾個特征點。當然,無論交叉口是否有緩和曲線,是否有豎曲線,都不影響Civil3D的交叉口設計。而這些因素受限于國內軟件廠商的研發實力,往往解決不好。

  2. 道路模型。
    Civil3D的三維交叉口設計是基于道路模型的,而Civil3D的道路模型功能之強大,無論如何強調都不過分。傳統二維軟件沒有道路模型的概念,所以這塊也就沒辦法比較了。那道路模型又有什么用呢?道路模型是三維設計的基礎,是創建BIM模型最重要的環節,是融入BIM生態環境的根本要素。

  3. 交叉口區域劃分。
    傳統教科書中并沒有交叉口區域劃分的概念,二維軟件對這個概念也語焉不詳,因為沒有這個知識儲備,這是造成很多人最開始學習Civil3D交叉口功能感到困惑的根本原因。因為教科書中沒有交叉口區域這個詞,也就導致了我們設計理論的缺陷,所以國內主流知識界不存在交叉口三維設計思想,更何談交叉口三維設計成果?
    Civil3D中一個典型交叉口的區塊劃分如下圖(對話框左下角),圖中只給出了“加鋪轉角”部分的示例,這部分是最復雜的。如果能搞清楚的話,其他直線段的就很容易理解了:

    圖片.png

    在構建交叉口BIM模型的時候,基線和邏輯目標是跳躍的,原理解釋如下圖:

    圖片.png
    圖中西南象限分為三個區域,1和3的直線區間是以主線為基線,向外生成道路模。區間2是以黃色的邊線為基線,向內生成道路模型。很多初學Civil3D交叉口的人,這個地方是要花一些時間來理解的。

  4. 交叉口BIM模型。
    交叉口除了有三維表面的設計以外,也要有自己的路面結構。借助Civil3D強大的部件/裝配/道路模型功能,構建準確的交叉口BIM模型就變得快速而簡單了。
    如果將常用的交叉口橫斷面預定義成裝配庫(參見文章結尾),創建一個交叉口BIM模型只是一兩分鐘的事情。

  5. 曲面分析。
    交叉口設計得是否合理,排水是否順暢,借助Civil3D異常強大的曲面分析功能,就可以做得很好,包括曲面跌水的分析、曲面匯水的分析,曲面高程、坡度、坡面分析等,有了這些分析我們才能更好的確定集水井應該設置在哪里,哪里可能會產生積水,哪里匯水面積過大等。

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    沒有曲面分析的交叉口豎向設計,就像一個人沒有生命和靈魂。甚至可以說,沒有經過曲面分析的交叉口設計,就是不合格產品。這也是造成我國過去幾十年在城市各處所設計和施工的交叉口,一到下雨就原形畢露的根本原因。我們從教科書到二維道路設計軟件,都沒有這方面的功能!交叉口設計理論死板,交叉口設計工作不完善,再加上后期的路面修修補補使得交叉口的排水功能基本失能,為人們的日常生活帶來了諸多困擾。在設計交叉口的時候,應該充分考慮各種不利因素,確保交叉口能夠正常使用。


    當然,Civil3D的交叉口設計也有缺點,就是操作繁瑣,由此導致了設計效率變低。成塔《混動設計》軟件基于Civil3D的核心功能開發了一系列的提高效率工具,能夠大大提高交叉口的三維設計效率,甚至可以達到比傳統二維交叉口軟件效率更高的程度。當前軟件命令截圖如下:

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    另外,成塔《混動設計》軟件中交叉口模塊還在大幅改造,使其更加好用易用,希望能夠為我國落后的交叉口設計能力提供幫助。


本文版權歸腿腿教學網及原創作者所有,未經授權,謝絕轉載。

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