基于变i法理论的级配组成设计方法

现代设计理论与方法

第一章 1现代设计理论与方法是一门基于思维科学、信息科学、系统工程、计算机技术等学科，研究产品设计规律、设计技术和工具、设计实施方法的工程技术科学。 2设计的概念，广义概念是指对发展过程的安排，包括发展的方向、程序、细节及达到的目标。狭义概念是指将客观需求转化为满足需求的技术系统(或技术过程)的活动。 3设计的含义：为了满足人类与社会的功能要求，将预定的目标通过人们创造性思维，经过一系列规划、分析和决策，产生载有相应的文字、数据、图形等信息的技术文件，以取得最满意的社会与经济效益，这就是设计。 4设计的特征：需求特征、创造性特征、程序特征、时代特征。 5设计的四个发展阶段：直觉设计阶段、经验设计阶段、半理论半经验设计阶、现代设计阶6现代设计与传统设计的区别: 传统设计：以经验总结为基础，运用力学和数学而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计的依据，通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。传统设计方法基本上是一种以静态分析、近似计算、经验设计、手工劳动为特征的设计方法。 现代设计：是一种基于知识的，以动态分析、精确计算、优化设计和CAD为特征的设计方法。 7现代设计方法与传统设计方法相比，主要完成了以下几方面的转变： 1）产品结构分析的定量化；2）产品工况分析的动态化；3）产品质量分析的可靠性化；4）产品设计结果的最优化；5）产品设计过程的高效化和自动化。 8现代产品设计按其创新程度可分为：开发性设计、适应性设计、变形设计三种类型。 第二章 1功能分析组合方法：求总功能（黑箱法）分功能求解方法（调查分析法、创造性方法、设计目录法）原理解组合（形态分析法） 第三章 1创造技法：（一）集体激智法：(专题会议法，德尔菲法，635法)通过多人的集体讨论和书面交流，互相启迪，并发灵感，进而引起创造性思维的连锁反应，形成综合创新思路的一种创新技法。（二）提问追溯法：（奥斯本提问法，阿诺尔特提问法，5W-1H提问法）是通过对问题进行分析和推理来扩展思路，或将复杂的问题加以分解，找到各种影响因素，从而扎到问题的解决方案的一种创造性技法。（三）联想类比法：（联想发明发，类比发明发，仿生法，综摄法）通过启发、联想、类比、综合等手段，创造出新的想法，这种创造技法就称联想类比法（四）组合创新法：（性能组合，原理组合，功能组合，结构组合）利用事物间的内在联系，用已有的知识和现有的成果进行新的组合。从而产生新的方案。

国内外沥青路面设计方法分析

第5期（总第118期） ■综合论述 国内外沥青路面设计方法分析 姚连军1，李丽2 （1.重庆市交通规划勘察设计院，重庆401121；2.重庆交通大学，重庆400074） 摘要基于国内外沥青路面现有设计体系，介绍了经验法、力学-经验法、基于性能设计法三大类别，并针对其代表性的设计方法的特点进行了评析；结合我国沥青路面结构设计体系，指出我国设计体系中存在的设计指标、路面材料设计参数、交通荷载等方面存在缺陷，并提出相应的建议。 关键词道路工程；沥青路面；设计方法；设计指标 Abstract：Based on current design of asphalt pavement both home and abroad，the paper has made introduction to three means of design，namely empirical method，stress empirical method and property-centered method.Moreover，it has made comments on certain representative features of designs.Taking structure design of asphalt pavement in China into account，the paper presents some demerits in design target，parameter of pavement materials，traffic capacity and the like and finally proposes solutions to such problems. Keywords：highway engineering，asphalt pavement，means of design，design target 沥青路面是在柔性基层、半刚性基层上，铺筑一定厚度的沥青混合料作面层的路面结构。沥青路面设计的任务是根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结合当地实践经验，设计经济合理的路面结构使之能起到承受交通荷载和环境因素的作用，在预定的使用期限内满足各级公路相应的承载能力、耐久性、舒适性和安全性的要求。以沥青路面为主的柔性路面设计理论与方法研究已有近百年的历史，其发展历程经历了经验法和力学-经验法、基于性能的设计方法等类型。 1国外沥青路面设计方法 1.1经验法 经验法主要通过对试验路或使用道路的实验观测，建立路面结构（结构层组合、厚度和材料性质）、荷载（轴载大小和作用次数）和路面性能三者间的经验关系。最为著名的经验设计方法有CBR法和AASHTO法。 CBR法[1~2]以CBR值作为路基土和路面材料（主要是粒料）的性质指标。通过对已损坏或使用良好的路面的调查和CBR测定，建立起路基土CBR轮载～路面结构层厚度（以粒料层总厚度表征）三者间的经验关系。利用此关系曲线，可以按设计轮载和路基土CBR值确定所需的路面层总厚度。路面各结构层次的厚度，按各层材料的CBR值进行当量厚度换算。不同轮载的作用按等弯沉的原则换算为设计轮载的当量作用。此方法设计过程简单，概念明确，适用于重载、低等级的路面设计；但CBR值仅是一种经验性的指标，并不是材料承载力的直接度量指标，它与弹性变形量的关系很小。而路基土应工作在弹性范围内的应力状态下，因而，路面结构设计对路基土的抗剪强度并无直接兴趣，更关心的是路基土的回弹性质（回弹模量）及其在重复荷载作用下的塑性应变。 AASHTO法[3~4]是在AASHO试验路的基础上建立的，整理试验路的试验观测数据，得到的路面结构-轴载-使用性能三者间的经验关系式。AASHTO方法提出了现时服务能力指数（PSI）的概念，以反映路面的服务质量。不同轴载的作用，按等效损坏（PSI）的原则进行转换。路面使用性能指标PSI，主要受平整度的影响，与裂缝、车辙、修补等损坏的关系很小。因此，这是一项反映路面功能性能的指标，而不是表征路面结构性损坏的指标。此外，这个方法源于一条试验路的数据，仅反映一种路基土和一种环境条件，推广应用于其它地区或国家时便存在着很大的局限性。但AASHO试验路的测定数据得到了良好的整理和保存，为许多力学-经验法的设计指标和参数验证提供了丰富的依据[5]。AASHO法提出了轴载换算的概念和公式，考虑了结构的可靠度和排水条件的影响，这些思想对后来世界各国的设计思想产生了很大的影响。1.2力学-经验法 力学-经验法利用在力学反应量与路面性能（各种损坏模式）之间建立的性能模型，按设计要求设计路面结构。从20世纪60年代初开始，各国科技人员致力于研制和实施沥青路面的力学-经验设计法，著名的有AI法和Shel1法。 Shell法[6]是由英、荷壳牌石油公司研究所研究、发展和完善起来的。在该设计方法中，混合料的粘弹性性质以其劲度模量体现，其值取决于沥青含量、沥青劲度和沥青混合料的空隙率。路基模量受应力影响，路基动态模量可以通过现场的动态弯沉试验在道路实际湿度条件和荷载条件下测定，也可在室内通过三轴仪测定。此方法中交通荷载以标准双轮轴载次数为代表，设计年限内的累计轴次即为设计寿命。临界荷位的应力应变由计算机程序BISAR计算。Shell设计法考虑了控制疲劳开裂的沥青层底面的容许水平拉应变ε fat 和控 制永久变形的路基顶面的容许竖向压应变ε z 两项主要设计标准和水泥稳定类材料底面的弯拉应力和路表面的永久变 3 ··

路面设计原理与方法作业--第一次

第一题:计算分析沥青路面设计时应力指标（剪应力、拉应力）与应变指标之间的关系，分析路面结构类型（柔性基层沥青路面、半刚性基层沥青路面、刚性基层沥青路面）与指标类型选择的关系。 应力、应变指标间关系 在沥青路面设计中，首先是计算路表轮隙中心处路表计算弯沉值ls应小于或等于设计弯沉值ld，同时验算轮隙中心或单圆荷载中心处的层底拉应力，应小于或等于容许应力。 应力应变应该满足广义胡克定律： 由前三个式子可得，正应变不是仅由对应的正应力引起的，是由三个方向的正应力共同决定的，但它们的权重不同。 三种典型路面结构设计选取的指标类型分析 柔性基层沥青路面、半刚性基层沥青路面、刚性基层沥青路面，它们之间的主要区别在于所选用基层材料不同，对路面结构受力的影响也仅在于基层模量不同。为了简化问题，准确分析路面结构类型与指标类型之间的关系，本文选取了三种典型的路面结构，以代表柔性基层沥青路面、半刚性基层沥青路面、刚性基层沥青路面。为了便于比较，三种典型结构所选用的面层材料、土基材料均相同，层间接触状况及各层厚度也完全相同，唯一的区别在于基层模量。具体的结构设计方案与力学参数如下所示：

结果分析： （1）就结构内最大拉应力而言，柔性路面在面层层底拉应力最高，半刚性路面与刚性路面在基层层底的拉应力水平较高。 （2）就结构内最大拉应变来说，柔性路面的沥青层底拉应变水平远高于其它2类路面，因此，柔性路面必须对该指标进行控制；半刚性路面与刚性路面在面层主要是受压状态。 （3）从结构内剪应力的角度来看，3类沥青路面的剪应力水平均较高，尤其是在路面表层。 由此得到的控制指标如下： （1）对于柔性基层沥青路面，其面层层底处于较高水平的受拉状态，弯拉应力与弯拉应变均较大，此外，柔性基层沥青路面顶部的剪应力水平也较高，面层容易产生剪切破坏。由此，建议采用沥青层底拉应力、沥青层底拉应变、面层剪应力，作为沥青路面设计的控制指标。 （2）对于半刚性基层沥青路面，沥青层以受压为主，沥青层底拉应变水平较高，面层仍处于高剪切状态，而半刚性基层层底承受了太多结构弯拉应力，对基层受力较为不利，极易有基层层底产生裂缝向上扩散。由此，建议采用半刚性基层层底拉应力、面层剪应力，作为沥青路面设计的控制指标。（3）对于刚性基层沥青路面，其沥青层完全受压，弯拉应力集中在刚性基层底部，面层剪应力进一步减小。由此，建议采用刚性基层层底拉应力，作为沥青路面设计的控制指标。 参考文献：不同类型基层沥青沥青路面设计指标的控制张艳红等长安大学学报（自然科学版）2010

城市设计理论与方法课程论文

《城市设计理论与方法》课程论文论文题目：论述地域特色给城市设计带来的影响学院：建筑与城市规划学院专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：2016年月日 《城市设计理论与方法》课程论文目录摘要.............................................................................................Ⅲ关键词...........................................................................................Ⅲ 1.引言............................................................................................1 1.1 研究背景....................................................................................1 1.2 国内外研究现状..............................................................................1 1.3 论题的阐述..................................................................................2 2.城市的地域特色及 现实问题........................................................................3 2.1城市地域特色的 形成...........................................................................3 2.2城市地域特色的现 实问题.......................................................................3 2.2.1城市面貌的紊乱与 相似.....................................................................3 2.2.2传统历史街区的破坏.......................................................................3 2.2.3攀比与跟风现象严重.......................................................................3 2.3城市地域特色问题的形 成原因分析...............................................................4 2.3.1科学技术的发展打 破了地域的限制...........................................................4 2.3.2经济利益的驱

路面设计原理与方法

路面设计原理与方法 1．柔性路面，刚性路面定义，结构特性，二者在设计理论与方法上有何主要区别 在柔性基层上铺筑沥青面层或用有一定塑性的细粒土稳定各种集料的中、低级路面结构，因具有较大的塑性变形能力而称这类结构为柔性路面。它的总体结构刚度较小，刚性路面采用波特兰水泥混凝土建造，用水泥混凝土作面层或基层的路面结构。它的分析采用板体理论，不用层状理论。板体理论是层状理论的简化模型。它假设混凝土板是中等厚度的平板，其截面在弯曲前和弯曲后均保持平面形状。如果车轮荷载作用在板中，无论是板体理论，还是层状理论均可采用，两者将得到几乎相同的弯拉应力和应变。如果车轮荷载作用在板边，假定离板边距离小于0.61m（2ft），只能用板体理论分析刚性路面。层状理论之所以适用于柔性路面而不适合于刚性路面，是因为水泥混凝土的刚性比HMA大得多，荷载分布的范围很大。而且刚性路面有接缝存在，这也使得层状理论不能适用。 刚性路面和柔性路面不同，刚性路面可以直接铺设在压实的土基上，或者铺设在加铺的粒料或稳定材料层上。 柔性路面设计以层状理论为基础，假设各层在水平方向是无限的，且是连续的。刚性路面由于板的刚度大和存在接缝，设计基础采用板体理论。如果荷载作用在板中，层状理论同样也能用于刚性路面设计中。 2．机场道面、道路路面各有什么特点。二者在功能和构造方面有什么主要区别？各自的设计原理与方法有什么相同点和不同点 机场道面的功能性能包括平整度、抗滑性能(对于跑道和快滑道)、纵横坡和排水性能等。 道面使用要求：具有足够的结构强度 ?表面具有足够的抗滑能力 ?表面具有良好的平整度 ?面层或表层无碎屑 机场道面是指在民用航空运输机场飞行区范围内供飞机运行使用的铺筑在跑道、滑行道、站坪、停机坪上的结构物。由于飞机运行方式对安全使用的要求高、飞机荷载重量和轮胎接地压力大于车辆荷载等原因，机场道面一般采用热拌热铺沥青混凝土。最多采用的热拌沥青混凝土结构是连续式密级配沥青混凝土，也有少数OGFC，SMA的应用也较为广泛。由于机场沥青混凝土道面所要求具备的强度条件、耐久性、抗滑性能等，在道路路面工程中所采用的沥青表处、沥青贯入碎石等面层结构不适用于机场道面。机场沥青混凝土道面中面层和底面层一般采用密级配沥青混凝土。沥青碎石结构可用于机场沥青混凝土道面底面层。 由于飞机的荷载和轮胎压力比公路车辆的荷载和轮胎压力大很多，因此机场道面通常比公路路面厚一些，而且需要较好的面层材料。无论是公路路面，还是机场道面，任何力学设计方法对荷载和轮胎压力的作用均可自动予以考虑。然而，采用力学法应注意以下不同的地方： （1）、机场道面的荷载重复作用次数通常小于公路路面的荷载重复作用次数。对于机场道面，由于飞机的左右偏离，一组机轮通过若干次只认为是重复作用一次；而对于公路路面，一个车轴通过一次即认为是重复作用一次。实际上公路荷载并不是作用在同一位置，这个情况在破坏极限中用增加荷载容许重复次数加以考虑。对柔性路面的疲劳引入一个修正系数，而对刚性路面的疲劳引入一个当量损伤率。 （2）、公路路面设计采用移动荷载，以荷载作用时间作为输入量描述其粘弹性特性，以荷载重复作用下的回弹模量作为输入量描述其弹性特性。机场道面设计在跑道中部采用移动荷载，在跑道端部采用静荷载，因此，跑道端部的道面厚度大于中部的厚度。

国内外沥青路面设计方法综述

国内外沥青路面设计方法综述 周利,蔡迎春,杨泽涛 (郑州大学环境与水利学院,郑州450002) 摘要:当前世界各国众多的沥青路面设计方法,可概括地分为2类:一类是以经验或试验为依据的经验法;一类是以力学分析为基础,考虑环境、交通条件以及材料特性为依据的力学-经验法。简要介绍目前国内外典型设计方法(CBR法、A ASHT O法、S HEL L法、A I法及国内方法),并比较其优缺点,针对现行设计方法,特别是我国设计方法,提出改进意见。 关键词:沥青路面;设计方法;综述 文章编号:1009-6477(2007)04-0036-04中图分类号:U416.217文献标识码:B S ummary of Dome stic&Overseas Asphalt Paveme nt Design M ethod Zhou Li,Cai Y ingc hun,Y ang Zetao 沥青路面是在柔性基层、半刚性基层上,铺筑一定厚度的沥青混合料作为面层的路面结构。以沥青路面为主的柔性路面设计理论与方法研究已有近百年的历史,其发展历程经历了古典法、经验法和力学-经验法3个阶段。当前世界各国众多的沥青路面设计方法大体为后面2种,即以工程使用经验或试验为依据的经验法和以力学分析为基础,考虑环境、交通条件以及材料特性为依据的力学-经验法。为了更好地借鉴前人的研究成果,有助于指导今后设计方法的研究,本文简要介绍目前国内外几种典型的设计方法:(1)经验法的代表方法:CBR法和A AS HTO法;(2)力学-经验法的典型代表:AI法和SHEL L法;(3)我国2004规范(报批稿)采用的设计方法,并作简单评价。 1国外沥青路面设计方法 国外的沥青路面设计方法,可分为经验法和力学-经验法2大类[1]。 1.1经验法 经验法主要通过对试验路或使用道路的实验观测,建立路面结构、荷载和路面性能三者间的经验关系。最为著名的经验设计方法有美国加州承载比(CBR)法和美国各州公路和运输工作者协会(AA SHT O)柔性路面设计法。 1.1.1CBR法[2-3] CBR法是以CBR值作为路基土和路面材料(主要是粒料)的性质指标,通过对已损坏或使用良好的路面的调查和CBR测定,建立起路基土CBR-轮载-路面结构层厚度3者之间的经验关系。利用此关系曲线,可以按设计轮载和路基土CBR值确定所需的路面层总厚度。路面各结构层的厚度,按各层材料的CBR值进行当量厚度换算。不同轮载的作用按等弯沉的原则换算为设计轮载的当量作用。此方法设计过程简单、概念明确,适用于重载、低等级的路面设计,所提出的C BR指标已作为路面材料的一种参数指标得到了广泛应用。如日本的路面设计经验法(T A法)就是以CB R法为基础制定的。 1.1.2AA SHT O法[2,4-5] A AS HTO法是在1958)1962年间A AS HO试验路的基础上建立的。整理试验路的试验观测数据,得到了路面结构-轴载-使用性能三者间的经验关系式。路面结构中的路基土采用回弹模量表征其性质,路面结构层按各层材料性质的不同转换为用一个结构数(S N)表征。AAS HT O方法提出了现时服务能力指数(PSI)的概念,以反映路面的服务质量。PS I是一个由评分小组进行主观评定后得到的指标,它与路面实际状况(坡度变化、裂缝面积、车辙深度、修补面积)之间建立经验关系式,提出了轴载换算的概念和公式,考虑了结构的可靠度和排水条件的影响,这些思想对后来世界各国的设计思想产生了很大的影响。 1.2力学-经验法 力学-经验法首先分析路面结构在荷载和环境作用下的力学响应(应力、应变、位移),利用在力学 公路交通技术2007年8月第4期Technology of Highw ay and Transport Aug.2007No.4 收稿日期:2007-01-10

路基设计理论与方法

路基设计理论与方法

一、什么是路基？路基设计的基本要求。 1、交通部颁发的行业标准《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）中，路基的 定义是：按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，是路面的基础，承受由路面传来的行车荷载。 2、路基设计的基本要求： 路基设计应符合安全适用、技术经济合理的要求，使路基具有足够的强度、稳定性和耐久性；同时要求设计符合环保的要求。 3、沥青路面规范： 路基必须密实、均匀、稳定。必须采取措施，防止地面水、地下水侵入路基路面措施，以保证路基的强度、稳定性。设计宜使路基处于干、中湿状态，E0>30MPa，重交通E0>40MPa。 二、苏州地区（太湖流域）水文地质的特点： 苏州地处江南，降水丰富，地形平坦，地表均为粘性土，且地下水位高。 三、路基填土高度：为了保证路基处于较为干燥的工作状态，就要求路基填土高度在一个合理的范围。 1、根据交通部颁发的《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）对路基干湿 类型的规定： 干燥H0>H1潮湿H3

H0——路床顶面距地下水位的高度； h1——原地面距地下水位的高度； h2——路基设计高度； h3——路面结构厚度。 2、我院设计的普遍情况： ①一般在城市道路设计中，填土高度均较小，除桥头较高外，一般h2=0.5cm左 右。 地下水位：苏州普遍情况，一般为黄海标高 1.2~1.5m，即距原地面 1.0~1.5m左右≈h2。 ②正常情况，一般路基设计标高控制在3.0m左右，距地下水位1.5~1.8m，基 本处于中湿状态（H0=h1+h2-h3=0.9~1.4m） 当道路处于地下水丰富的地区（如苏北大丰），地下水位距地表仅 0.5m，这时处于潮湿状态。 所以我院在市政工程设计的道路工程，其路基的工作状态，基本都处于中湿~潮湿状态，为此路床要求掺灰土处理，分层压实，来保证其强度。 四、关于低填方路基处理 根据《公路路基设计规范》3.3.5条“地基表层处理”中第4点规定： 应将地基表层碾压密实。在一般土质地段、高速公路、一级公路和二级公路基底的压实度（重型）不应小于90%，三、四级公路不应小于85%。 路基填土高度小于路面和路床总厚度时，应将地基表层土进行超挖并分层回填压实，其处理深度不应小于重型汽车荷载作用的工作区深度（Za）。

路面设计原理与方法作业--第二次

1.什么是永久性路面，请根据国内外的实际提出永久性路面的基本要求与结构组合？ 基本概念:永久性沥青路面是指只需定期更换路面表层(能将病害限制在表层), 而不需进行结构性修复或重建,且使用寿命大于50 年的沥青路面。它可以看作是全厚式沥青混凝土路面和高强度厚沥青路面的发展。 发展历史：早在20世纪60年代,北美地区已经开始修建全厚式和加厚式沥青路面结构。全厚式路面是一种直接修筑在土基上的沥青路面结构;加厚式路面是在土基与路面间加入一个相对较薄的粒料基层。这类路面的主要优点是总厚度比有常规基层的沥青路面结构更薄,同时可以减少疲劳裂缝的可能性,并使路面可能发生的破坏限制在路面结构的上部。这样,当路表面的破坏达到某一临界水平时而只需换表面层,不需要改变路面标高。这是一种最经济的路面维修方式。 近年来在材料选择、混合料设计、性能测试和路面结构设计等方面所做出的努力,可以使道路管理部门通过周期性地更换沥青面层来获得沥青路面结构更长的服务性能(超过50年),这就是所谓永久性路面的概念。这项技术的核心是按功能合理设置路面结构层:要求路面结构的面层具有抗车辙、不透水和抗磨耗的能力,中间层具有良好的耐久性,基层要具有抗疲劳和耐久的能力。 欧洲:欧洲永久性路面的设计基本理念:获得40年使用年限;结构设计要考虑设计标准轴载、荷载、轮胎压力、容易维修、施工适应性及施工速度、安全、耐久和可再生性能等。道路部门在设计施工中需综合考虑上述因素,并最大限度地降低对环境的影响。该路面具有以下特点:①初期修建费用很高,日常养护费较少,总费用效益比最大;②设计使用年限至少40年;③路面损坏只发生在表面层,不存在结构性破坏;④只需要日常养护,不需进行结构性大修。 美国: 美国永久性路面的设计理念是:设计的沥青路面能够使用50年以上,采用较厚的沥青层柔性路面,降低了传统的沥青层层底开裂并避免了结构性车辙。由于道路的损坏仅限于路面顶部(25～100mm),因此,只需要进行定期的表面铣刨、罩面修复,而使沥青路面在使用年限内不需要大的结构性重建。永久性路面要求采用抗车辙、不透水、抗磨耗的表面层、抗车辙的联结层及抗疲劳的基层。这项技术的核心是按功能合理设置路面结构层:要求路面结构的面层具有抗车辙、不透水和抗磨耗的能力,中间层具有良好的耐久性,基层要具有抗疲劳和耐久的能力 图1.永久性路面结构示意图 永久性路面经济效益： 对于道路的整体经济效益分析,不仅要考虑道路的建设费用,还要考虑以后的养护费用、车辆的保养费、使用费及由道路使用者和在工作区的道路建设人员引发的交通事故而引起的费用。另外,还不能忽略较重荷载、高压轮胎的获益及对道路日益增加的损坏。永久性路面能够承受更大的交通量和更重的交通荷载,虽然在建设初期投入的费用很高,但是如果评价整个使用周期的总费用,它比传统路面更经济,它不仅可以降低日后道路的养护维修费用,而且还可以在很大程度上降低道路使用者的使用费用,并节约大量延误时间。永久性路面与一般路面

现代设计理论与方法重点

绪论 1、设计的的本质是由功能到结构的映射过程，是技术人员根据需要进行构思、计划并把计划变为现实可行的机械系统的过程。 2、计划具有个性化、抽象化、多解性的基本特征。 3、现代设计方法： 计算机辅助设计概念：计算机辅助设计是利用计算机及其图形设备辅助人们进行设计。优化设计是从多种设计方案中选择最佳方案的方法，它以数学中的最优化理论为基础，以计算机为手段，根据设计所追求的性能目标，建立目标函数，在满足给定的各种约束条件下，寻求最优的设计方案。 有限元设计就是利用假想的线和面将连续的介质内部和边界分割成有限大小、有限数目、离散的单位来研究。 稳健设计通过质量工程方法在产品设计阶段就要求把产品设计完美、健全，不受或尽量减少生产线波动带来的影响，以保证产品达到预期的质量效果。 虚拟设计是一种新技术，它可以在虚拟环境中用交互手段对在计算机内建立的模型进行修改，缩短了产品开发周期，提高了产品设计质量和一次设计成功率。 创新设计、智能设计、表面设计、绿色设计、动态设计、摩擦设计、协同设计、工业设计等。一 1、计算机辅助设计（简称CAD）：是计算机科学领域的一门重要技术，是集计算、设计绘图、工程信息管理、网络通信等领域知识于一体的高新技术，是先进制造技术的重要组成部分。 2、CAD：（computer aided design）：即计算机辅助设计CAE(computer aided engineering）：即计算机辅助分析，CAM（computer aided manufacture）：即计算机辅助制造，CAPP（computer aided process planning）：即计算机辅助工艺设计，CIMS（computer integrated manufacturing system）：即计算机集成制造系统， 8、CAD的特点：1）规范化、高质量规范设计流程，统一文档格式，提高设计质量。9、CAD发展方向：脱离图版，实现全自动无纸化设计、生产和制造，是CAD发展的最终目标。 10.CAD的基本功能及优点：1）人机交互 2）几何造型 3）计算分析 4）系统仿真 5）工程绘图 6）数据管理 11、CAD系统组成：CAD系统的硬件结构：计算机、图形输入设备、输出设备 CAD系统的软件：软件系统、支撑软件、应用软件。 二 1、优化设计：是从多种方案中选择最佳方案的设计方法。它以数学中最优化理论为基础，以计算机为手段，根据设计所追求的性能目标，建立目标函数，在满足给定的各种约束条件下，寻求最优的设计方案。 2、P49页：例2-1 黄金分割法求函数，3无约束优化方法：坐标轮换法、牛顿法、 约束优化方法：遗传算法、惩罚函数法、复合形法多目标优化方法：多目标优化问题、主要目标法、统一目标法 三 1、有限元法的概念：把复杂的结构看成由有限个单元组成的整体的一种设计方法 2、有限元法的基本思想：化整为零，积零其整，把复杂的结构看成由有限个单元组成的整体 3、弹性力学中的基本假设：连续性假设，完全弹性假设，各向同性假设，均匀性假设，微小性假设，无初应力假设 2、弹性力学的基本方程：平衡方程、几何方程、物理方程、边界条件

城市设计的基本理论

城市设计的基本理论 2.1 城市设计部分理论简介 2.2 城市社会学等学科对城市空间的研究 2.3 场所 2.4 生态城市的理念和绿色城市的设计 《城市设计概论》 2.1 城市设计的基本理论简介 2.1.1卡米诺·西特2.1.2 凯文.林奇 2.1.3 克里斯托夫.亚历山大2.1.4 波纳 2.1.5 诺伯格.舒尔兹2.1.6 芦原义信 2.1.7 罗杰.特南西克2.1.8 比尔.西列尔 2.1.9 稹文彦2.1.10阿尔多.罗西 2.1.11 黑川纪章 2.1.1卡米诺·西特 卡米诺·西特(Camillo Sitte,1889)在《城市建设艺术》一书中,运用艺术原则对城市空间的实体(主要是教堂等)与空间(主要是广场空间)的相互关系及形式美的规律进行的深入的探讨,并通过于19世纪末欧洲工业化城市空间的比较分析,对当时欧洲工业化城市空间的平淡,缺乏艺术感染力提出了尖锐的批评,认为工业化城市空间主要有三个体系和若干他们的变体,即矩形体系,放射体系,三角形体系,变体是这三者混合的产物.从艺术的眼光来看,所有这些都是毫无价值的,没有艺术气息.这些体系除了标准化的街道模式之外一无所成,它们在概念上是纯粹机械性的.在这些体系中道路系统仅仅是交通设施,从来不是服务于艺术目的的工具,它们不具有任何感染力,因为只能从地图上才能看出它们的特征. 卡米诺·西特主要是从视觉及人们对城市空间的感受等角度来探讨城市空间和艺术组织原则.卡米诺·西特认为,现代城市规划的骄傲是圆形广场,没有比这更能说明艺术感情的完全缺乏以及对于传统的蔑视的了,而这现代城市规划的特征.当围绕这样一个广场步行时,眼前的景象持续不变,使得人们不能知道自己正确的确切位置.转一个弯就足以使一个陌生人在这种旋转木马的广场上无所适从,迷失方向. 卡米诺·西特的城市空间艺术原则,是基于城市物质空间形态中,各实体要素之间功能关联及组合关系而得出的,其艺术原则的核心表现在注重整体性,注重关系,注重关联的内在性. 卡米诺·西特的城市空间艺术原则有其历史的局限性,正如亚瑟·霍尔登(Arthur C.Holden,1945)所言,西特从未体验过摩天大楼.他未必曾经想到过我们的城市有朝一日会为高层的巨大体量所充塞. 2.1.2 凯文·林奇 凯文·林奇是从探求城市的形念,结构和组织开始的,《关于对城市满意情况的记录》(Notes on City Satisfaction,1953)是1952～1953年间他在欧洲考察对于有关城市的理论基础的回答.在《城市的形式》(The Forms of Cites,1954)一文中,他从历史和形态的角度对城市形式的不同属性进行了探讨,例如城市的大小,密度,特征和模式等. 凯文·林奇的城市美不仅指构图与形式,而是将之分解为人类可感受的城市特征,如易识别,易记忆,有秩序,有特色等.他对于人们对环境的感知与体认有着格外的重视,并认为,好的城市形式也就是这种感知和体认比较强烈的城市形式.林奇1959年发表《城市的意象》一书,从视觉心理和场所的关系出发,利用居民调查和实地体验的方法,研究使用者认知图式(cognitive map)与城市形态的关系,从而确定了一种全新的城市分析与设计方法. 人对环境的感知,也就是一种格式塔.人总是将感知对象加以组织和秩序化,从而增强对环境的适应和理解.林奇从市民的认知地图入手,探求城市内在关系的秩序.他调查了美国的三个

现代设计理论与方法论文

现代设计理论与方法 班级：材控1031 姓名：黄加全 学号：201020607157

反求工程技术 20世纪以来，由于科学和技术的发展与进步，对设计的基础理论研究得到加强，对着设计经验的积累，以及设计和工艺的结合，已经形成了一套半经验半理论的设计方法。依据这套设计方法进行机电产品设计，称为传统设计。 限于历史和科学发展的原因，传统设计方法基本上是一种以静态分析、近似计算、经验设计、手工劳动为特征的设计方法。显然，随着现代科学技术的飞速发展，生产技术的需要和市场的激烈竞争，以及先进设计科学技术的手段的出现，这种传统设计方法已经很难满足当今时代的需要，从而迫使设计领域不断研究和发展新的设计方法和技术。 现代设计是过去长期的传统设计活动的延伸和发展，它继承了传统设计的精华，吸收了当代科技成果和计算机技术。与传统设计相比，它则是一种以动态分析、精确计算、优化设计和CAD为特征的设计方法。 从20世纪60年代末开始，设计领域中就开始相继出现一系列新兴理论与方法。为了区别过去常用的传统设计理论与方法，把这些新兴的理论与方法称之为现代设计。现代设计理论与方法的内容众多而丰富，它们是功能论、优化论、离散论、对应论、艺术论、系统论、信息论控制论、突变论、智能论和模糊论等方法学构成。 现代设计方法包括可靠性设计方法、化设计方法、并行设计、虚拟设计、绿色设计、动态设计等，这里重点介绍反求工程设计。 1．反求工程技术的基本概述 反求工程(Reverse Engineering，简称：ER) 也称逆向工程，就是针对消化吸收先进技术的系列分析方法和应用技术的综合的一项新技术。反求工程类似

道路工程设计方法

一选线 选线是公路设计的重要环节之一,选线的质量直接关系到公 路的造价及今后使用的适用性,安全性,可靠性和寿命.也是一个综合判断选择的过程,既要考虑地形,地质条件的变化,又要均衡路线本身平,纵,横三方面的相互影响和制约.自然条件对路线的影响因素也很多,主要考虑:地形,地质,气候,水文等.所以在平 面图上选择线路都要考虑上述的条件,因为是沿溪线,路线伴随 着一条季节性流水的河流,也要把这条因素考虑进去.选择好的 路线以确保公路的安全和自然环境良好,因此采用比选的原则进行路线的选择. 此路段是沿溪线和越岭线,其主要特点是由于沿溪线沿河流 布线,平纵线形较好,在河边一般都有台地可以利用,加之河床的纵坡一般比路线的纵坡小,所以路线的平纵线形均能满足设计要求,平面受纵面的制约较小,沿溪线海拔低,气候条件较好,对施工,养护,营运有利,而且沿溪线傍山临河,砂石等原材料比较丰富,施工用水容易解决.在路线布线时,要结合地形克服不利影响,发挥沿溪线的优势,使公路更好的为社会服务. 二.定线 公路定线根据公路等级,要求和条件在纸上定线.步骤如下: 1.拟定线路走向在1:5000的地形图上,根据路线的起终点 和中间控制点,仔细分析控制点间的地形,地质及地物情 况,选择地势平缓,山坡顺直,河谷开阔及有利于回头展线 的地点等,拟定路线各种可能的走向,完成路线的总体布 局. 2.放坡试线要考虑坡度,坡长及点的布控进行多次的试定 比较,最终选择出一条合适的路线. 三.平面设计

因为地形比较平缓,所以只设有圆曲线进行设计.根据<<规范>>规定选择半径. 平曲线要素表 四.纵断面设计 路线选定以后,量出平面图中路中心线穿过每一等高线的桩号及高程,绘制纵断面图,点绘地面线,进行纵坡设计. 五.横断面设计 三级公路设计车速为40km/h,路肩宽度为0.75m,路面宽度为 7.5m,则路基宽度为9.0m. 六.路面设计 (后有附书) 七.路基设计 (后有附书) 八.涵洞设计 (后有附书) 九.技术标准 按照规范要求（书中规范）来设计路线，采用技术标准如下： ①公路等级：三级公路； ②计算行车速度：40公里/小时 ③路基宽度：路基宽9.0米 ④路面宽度：路面宽度2*3.75米

路基设计理论及方法

一、什么是路基？路基设计的基本要求。 1、交通部颁发的行业标准《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）中，路基的 定义是：按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，是路面的基础，承受由路面传来的行车荷载。 2、路基设计的基本要求： 路基设计应符合安全适用、技术经济合理的要求，使路基具有足够的强度、稳定性和耐久性；同时要求设计符合环保的要求。 3、沥青路面规范： 路基必须密实、均匀、稳定。必须采取措施，防止地面水、地下水侵入路基路面措施，以保证路基的强度、稳定性。设计宜使路基处于干、中湿状态，E0>30MPa，重交通E0>40MPa。 二、苏州地区（太湖流域）水文地质的特点： 苏州地处江南，降水丰富，地形平坦，地表均为粘性土，且地下水位高。 三、路基填土高度：为了保证路基处于较为干燥的工作状态，就要求路基填土高度在一个合理的范围。 1、根据交通部颁发的《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）对路基干湿 类型的规定： 干燥H0>H1潮湿H3

苏州Ⅳ-1 H1=1.7~1.9，H2=1.2~1.3，H3=0.8~0.9 H0——路床顶面距地下水位的高度； h1——原地面距地下水位的高度； h2——路基设计高度； h3——路面结构厚度。 2、我院设计的普遍情况： ①一般在城市道路设计中，填土高度均较小，除桥头较高外，一般 h2=0.5cm左右。 地下水位：苏州普遍情况，一般为黄海标高1.2~1.5m，即距原地面 1.0~1.5m左右≈h2。 ②正常情况，一般路基设计标高控制在3.0m左右，距地下水位1.5~1.8m， 基本处于中湿状态（H0=h1+h2-h3=0.9~1.4m） 当道路处于地下水丰富的地区（如苏北大丰），地下水位距地表仅0.5m，这时处于潮湿状态。 所以我院在市政工程设计的道路工程，其路基的工作状态，基本都处于中湿~潮湿状态，为此路床要求掺灰土处理，分层压实，来保证其强度。

现代设计理论与方法作业 (大作业)

现代机械设计理论与方法 （大作业）

1、采用系统化设计流程及所学现代设计方法详细阐述某公司需要投资研发一款新型产品的整个设计流程和采用方法。 （1）请具体阐述采用哪些设计方法，如何去完成新产品的规划设计过程？（2）请具体阐述采用哪些设计方法，如何去完成新产品的方案设计过程？（3）请具体阐述采用哪些设计方法，如何去完成新产品的技术设计过程？（4）请具体阐述采用哪些设计方法，如何去完成新产品的施工设计过程？ 答： （1）产品规划设计包括三个主要阶段：第一个阶段是市场细分及选择阶段。在这个阶段，主要通过市场调研与分析，研究如何细分市场，以及企业如何选择细分市场，最后确定企业对细分市场的战略选择。第二个阶段是定义新产品概念。在这个阶段中要对某个细分市场，收集其需求的主要内容，包括客户需求、竞争需求及企业内部需求，并确定企业在该细分市场的产品定位，然后寻找和定义新产品概念。第三个阶段是确定产品规划阶段。在这一阶段中需要从技术层面分析新产品属于哪个产品族及其开发路径，并根据公司的战略确定新产品开发的优先顺序和组合策略，然后依据企业资源状况，制定新产品开发的时间计划。 产品规划设计的步骤为：信息集约→产品设计任务→预测调研→可行性分析→明确任务要求→可行性报告、设计要求项目表。 进行产品规划设计的主要方法有：设计方法和预测技术。支持产品规划设计的主要理论有：设计方法学、技术预测理论、市场学、信息学等。 （2）新产品的方案设计过程大致可以分为方案设计和方案评审两个阶段。方案设计阶段的步骤为：总共能分析→功能分解→功能元求解→功能载体组合→获得功能原理方案（多个原理方案）→原理试验→评价决策→最优原理方案→原理参数表、方案原理图。 进行产品的方案设计的方法主要有：系统化设计方法、创造技法、评价决策法、形态学矩阵法。 主要的理论指导包括：系统工程学、形态学、创造学、思维心理学、决策论、模糊数学等。 （3）对产品进行技术设计时，首先要对结构进行总体设计，包括了对产品的结构设计和造型设计。进行新产品的技术设计的主要步骤为：

国内外沥青路面设计方法综述_周利

国内外沥青路面设计方法综述 周　利,蔡迎春,杨泽涛 (郑州大学环境与水利学院,郑州　450002) 摘　要:当前世界各国众多的沥青路面设计方法,可概括地分为2类:一类是以经验或试验为依据的经验法;一类是以力学分析为基础,考虑环境、交通条件以及材料特性为依据的力学-经验法。简要介绍目前国内外典型设计方法(CBR法、AASHTO法、SHELL法、AI法及国内方法),并比较其优缺点,针对现行设计方法,特别是我国设计方法,提出改进意见。 关键词:沥青路面;设计方法;综述 文章编号:1009-6477(2007)04-0036-04 中图分类号:U416.217 文献标识码:B Summary of Domestic&Overseas Asphalt Pavemen t Design Method Zhou Li,Cai Yingc hun,Yang Zetao 沥青路面是在柔性基层、半刚性基层上,铺筑一定厚度的沥青混合料作为面层的路面结构。以沥青路面为主的柔性路面设计理论与方法研究已有近百年的历史,其发展历程经历了古典法、经验法和力学-经验法3个阶段。当前世界各国众多的沥青路面设计方法大体为后面2种,即以工程使用经验或试验为依据的经验法和以力学分析为基础,考虑环境、交通条件以及材料特性为依据的力学-经验法。为了更好地借鉴前人的研究成果,有助于指导今后设计方法的研究,本文简要介绍目前国内外几种典型的设计方法:(1)经验法的代表方法:CBR法和AASHTO法;(2)力学-经验法的典型代表:AI法和SHELL法;(3)我国2004规范(报批稿)采用的设计方法,并作简单评价。 1　国外沥青路面设计方法 国外的沥青路面设计方法,可分为经验法和力学-经验法2大类[1]。 1.1　经验法 经验法主要通过对试验路或使用道路的实验观测,建立路面结构、荷载和路面性能三者间的经验关系。最为著名的经验设计方法有美国加州承载比(CBR)法和美国各州公路和运输工作者协会(AASHTO)柔性路面设计法。 1.1.1　CBR法[2-3] CBR法是以CBR值作为路基土和路面材料(主要是粒料)的性质指标,通过对已损坏或使用良好的路面的调查和CBR测定,建立起路基土CBR-轮载-路面结构层厚度3者之间的经验关系。利用此关系曲线,可以按设计轮载和路基土CBR值确定所需的路面层总厚度。路面各结构层的厚度,按各层材料的CBR值进行当量厚度换算。不同轮载的作用按等弯沉的原则换算为设计轮载的当量作用。此方法设计过程简单、概念明确,适用于重载、低等级的路面设计,所提出的C BR指标已作为路面材料的一种参数指标得到了广泛应用。如日本的路面设计经验法(TA法)就是以CBR法为基础制定的。 1.1.2　AASHTO法[2,4-5] AASHTO法是在1958—1962年间AASHO试验路的基础上建立的。整理试验路的试验观测数据,得到了路面结构-轴载-使用性能三者间的经验关系式。路面结构中的路基土采用回弹模量表征其性质,路面结构层按各层材料性质的不同转换为用一个结构数(SN)表征。AASHTO方法提出了现时服务能力指数(P SI)的概念,以反映路面的服务质量。PSI是一个由评分小组进行主观评定后得到的指标,它与路面实际状况(坡度变化、裂缝面积、车辙深度、修补面积)之间建立经验关系式,提出了轴载换算的概念和公式,考虑了结构的可靠度和排水条件的影响,这些思想对后来世界各国的设计思想产生了很大的影响。 1.2　力学-经验法 力学-经验法首先分析路面结构在荷载和环境作用下的力学响应(应力、应变、位移),利用在力学 公路交通技术　2007年8月　第4期 Technology of Highway and Transport　Aug.2007　No.4 收稿日期:2007-01-10