HPDS软件讲解

1、hpds路面设计软件简介,一、软件简介,hpds路面设计软件是东南大学交通学院王凯教授与毛世怀副教授合作编制的。 自 1997 年 10 月以来，两位作者合作编制了以 dos为平台的公路路面设计程序系统 hpds97 和以 windows98 为平台的公路路面设计程序系统 hpds2000 、hpds2001，以及用 visual basic 6.0 for windows 语言编制了可用于 windows98 、 windows2000 和 windows xp 平台的新的公路路面设计程序系统 hpds2003,一、软件简介,hpds 程序已在全国 200 多个单位推广应用，得到一致好评。

2、现将该系统简介如下： hpds共包括如下九个程序,1） 沥青路面设计弯沉值和容许拉应力计算程序 hls,2）改建路段原路面当量回弹模量计算程序hoc（适用于沥青路面设计,3）沥青路面设计程序hmpd,一、软件简介,4）沥青路面及土基竣工验收弯沉值和层底拉应力计算程序hmpc （5）改建路段原路面当量回弹模量计算程序hoc1（适用于水泥混凝土路面设计） （6）新建单层水泥混凝土路面设计程序hcpd1 （7）新建复合式水泥混凝土路面设计程序hcpd2 （8）旧混凝土路面上加铺层设计程序hcpd3 （9）水泥混凝土路面基（垫）层及土基竣工验收弯沉值计算程序hcpc,一、软件简介,系统的特点,1）采用

3、visual basic 6.0 for windows 语言编程，在windows系统下运行，有良好的用户界面,2）功能齐全，凡公路路面设计与计算所需的程序应有尽有,3）计算速度快，精度高,4）数据输入采用可视化、全屏幕的窗口输入方式，操作简单方便，一目了然,5）具有随机帮助以及自动识别错误并提出警告和提示的功能，让用户无后顾之忧,一、软件简介,此外，与国内同类程序相比，本系统还具有如下几个特点： （1）国内同类程序计算路面各层顶面竣工验收弯沉值，每次只能计算第一层路面顶面竣工验收弯沉值，一个五层路面就要分别计算五次，十分麻烦，而且不能计算土基顶面竣工验收弯沉值。而本系统一次就可以完成土基及

4、路面各层顶面竣工验收弯沉值的计算，十分方便； （2）国内同类程序计算累计交通量时，交通量年增长率只能考虑正增长的情况，而本系统既可以考虑正增长的情况，又可以考虑负增长和零增长的情况,一、软件简介,3）在进行“沥青路面设计”时，将出现“用单个程序设计计算”和“用多个程序进行系统的路面设计”两个子菜单。当只用某一个程序进行设计计算时，可选择“用单个程序计算”子菜单，当用多个程序进行系统的路面设计计算时，可选择“用多个程序进行系统的路面设计”子菜单，选择“用单个程序设计计算”方式使设计计算过程简洁而灵活，尤其是对单个程序进行多次反复计算时。选择“用多个程序进行系统的路面设计” 方式最大的好处一是前面

5、程序窗口的输入和计算结果可直接输入到后续程序窗口中，从而大大减小了后续程序窗口参数数据的输入工作量； 二是多个程序计算的成果文件可以合并成一个汇总成果文件,二、系统主菜单窗口使用说明,本菜单的窗口有“路面设计与计算”、“已存盘文件查看修改与打印”、“车辆及材料数据库”、“系统使用说明”、“版权声明”和“退出系统”。 如图所示,二、系统主菜单窗口使用说明,1） 当单击“路面设计与计算”菜单时，会出现路面设计或计算程序的下拉子菜单，单击某一个下拉子菜单，即出现相应程序的主窗口，开始某一个路面设计或计算。如图所示,二、系统主菜单窗口使用说明,2）在单击该菜单的下拉子菜单“沥青路面设计”时，将出现“用

6、单个程序设计计算”和“用多个程序进行系统的路面设计”两个下级子菜单。当只用某一个程序进行设计计算时可选择“用单个程序设计计算”子菜单，在此情况下对于每一个选中的设计计算程序，系统每次只出现一个相应的程序主窗口，设计计算结束单击该窗口“退出”按钮时，该窗口消失，返回系统主菜单窗口。 hpds视频,二、系统主菜单窗口使用说明,3）当用多个程序进行系统的路面设计计算时可选择“用多个程序进行系统的路面设计”子菜单，在此情况下如果用户进行改建路面设计，则系统将依次出现“沥青路面设计弯沉值和容许拉应力计算程序（hls）主窗口”、“改建路段原路面当量回弹模量计算程序（hoc）主窗口”、“沥青路面设计程序（h

7、mpd）主窗口”和“沥青路面及土基竣工验收弯沉值和层底拉应力计算程序（hmpc）主窗口”；如果用户进行新建路面设计，则系统将依次出现上述第一、三、四个程序主窗口。在设计计算过程中，上述诸窗口必须全部被使用并进行计算。当前一个程序主窗口设计计算结束并单击其“退出”按钮时，即出现下一个程序主窗口，直至单击最后一个程序主窗口即“沥青路面及土基竣工验收弯沉值和层底拉应力计算程序主窗口”的“退出”按钮时，才返回系统主菜单窗口,三、沥青路面设计弯沉值和容许拉应力计算程序使用说明,程序功能 （1）根据输入的车辆及交通参数进行交通量换算，计算出路面竣工后第一年或设计年限末年双向日平均标准轴载当量轴次以及设计年

8、限内一个车道上的累计当量轴次。在进行交通量计算时，程序要求用户输入交通量年增长率分段数nm。当nm=1时，程序按常规的方法即按交通量的平均年增长率计算累计当量轴次；当nm1时，程序按不同交通量年增长率分段计算累计当量轴次,三、沥青路面设计弯沉值和容许拉应力计算程序使用说明,三、沥青路面设计弯沉值和容许拉应力计算程序使用说明,2）在窗口右上角“计算内容”框架中，当用户选择“仅计算设计弯沉值”单选按钮时，在上述计算的基础上，程序进一步计算出路面设计弯沉值；当用户选择“计算设计弯沉值和容许拉应力”单选按钮时，程序不仅计算出路面设计弯沉值，还将计算出沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层材料容许拉应力。

9、（3）在“计算内容”框架和“公路等级”组合框的输入中，请注意所选择的“计算内容”与“公路等级”相匹配。对于高速公路、一级公路、二级公路的沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层，应根据容许拉应力验算设计层厚度。所以对于这三类公路，除了计算设计弯沉值外，一般还应计算容许拉应力,四、改建路段原路面当量回弹模量计算程序使用说明,四、改建路段原路面当量回弹模量计算程序使用说明,程序功能 （1）输入路段实测弯沉值，若弯沉值测定车为非标准轴载（轴载60kn-130kn）汽车时，程序可根据测定车的轴重将实测弯沉值换算为标准轴载下的弯沉值； （2）计算路段弯沉值的平均值和弯沉值标准差，根据误差理论中的肖维勒准则（“

10、公路柔性路面设计规范”和“公路路基路面现场测试规程”都规定采用此准则），舍去异常弯沉测定值,四、改建路段原路面当量回弹模量计算程序使用说明,3）确定保证率系数、季节影响系数、湿度影响系数，并按照公路路基路面现场测试规程（jtj059-95）中t0951-95的规定计算温度修正系数，在此基础上计算出路段计算弯沉值并最终确定改建路段原路面当量回弹模量，为下一步的沥青路面设计或水泥混凝土路面设计服务。当设计在旧柔性路面上铺筑的水泥混凝土面层时，程序给出了两个“原柔性路面顶面当量回弹模量”计算值，其中一个是根椐“公路水泥混凝土路面设计规范”式（b.1.6）计算确定的，宜用于设计混凝土面层厚度；另一个是

11、根据“公路沥青路面设计规范”式（8.0.10-1）计算确定的，宜用于计算旧路面上加铺的各层竣工验收弯沉值,五、沥青路面设计程序使用说明,五、沥青路面设计程序使用说明,程序功能 （1）根据输入的路面设计参数和路基路面结构参数进行沥青路面设计，计算路面结构中拟定设计层厚度。 （2）根据用户对主窗口中“设计类型” 的选择，程序可进行新建路面设计或改建路面补强设计。 （3）根据用户对主窗口中“设计内容” 的选择，程序或者仅根据设计弯沉值计算路面设计层厚度，或者除了根据设计弯沉值计算路面设计层厚度外，对高速公路、一级公路、二级公路沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层还根据容许拉应力验算设计层厚度。 （4）

12、当用户在主窗口“验算防冻厚度”框架中选择“验算”单选按钮时，程序还对所设计的路面结构进行防冻厚度验算,六、沥青路面及土基竣工验收弯沉值和层底拉应力计算程序使用说明,六、沥青路面及土基竣工验收弯沉值和层底拉应力计算程序使用说明,程序功能 （1）根据输入的路面计算参数和路基路面结构参数计算土基和路面各层竣工验收弯沉值以及路面各层层底最大拉应力。 （2）根据用户对主窗口“计算类型”的选择，程序可进行新建路面的上述计算或改建路面的上述计算。 （3）根据用户对主窗口“计算内容”的选择，程序或者仅计算土基和路面各层竣工验收弯沉值，或者不仅计算土基和路面各层竣工验收弯沉值，而且还计算路面各层层底最大拉应力,

13、七、新建单层水泥混凝土路面设计程序使用说明,七、新建单层水泥混凝土路面设计程序使用说明,程序功能 根据用户对主窗口中“面层类型”的选择，本程序可进行新建单层普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土、钢纤维混凝土和连续配筋混凝土路面设计。主要功能为： （1）根据公路等级确定变异水平等级和可靠度系数； （2）进行交通量换算并计算设计车道上使用初期标准轴载日作用次数和设计基准期内设计车道上标准轴载累计作用次数; （3）计算基层顶面当量回弹模量； （4）计算混凝土面层板荷载疲劳应力和温度疲劳应力(当采用碾压混凝土或贫混凝土作基层时, 基层与混凝土面层视作分离式双层板进行应力分析),并根据“公路水泥混凝土路面

14、设计规范”式3.0.3最终确定混凝土面层厚度； （5）验算路面防冻厚度,八、新建复合式水泥混凝土路面设计程序使用说明,八、新建复合式水泥混凝土路面设计程序使用说明,程序功能 本程序可进行新建复合式（上面层为沥青混凝土，下面层为连续配筋混凝土或设传力杆的普通混凝土）水泥混凝土路面设计。具体功能为： （1）根据公路等级确定变异水平等级和可靠度系数； （2）进行交通量换算并计算设计车道上使用初期标准轴载日作用次数和设计基准期内设计车道上标准轴载累计作用次数; （3）计算基层顶面当量回弹模量,八、新建复合式水泥混凝土路面设计程序使用说明,4）当采用沥青类、粒料类或半刚性基层时，按照“规范”附录d的方法

15、，计算具有沥青上面层的水泥混凝土下面层板的荷载疲劳应力和温度疲劳应力，并根据“规范”式3.0.3确定混凝土下面层的厚度；当采用碾压混凝土或贫混凝土基层时, 基层与混凝土下面层视作分离式双层板，由于在此情况下，无法使用附录d的图d.1.2和图d.2.1对双层板进行应力分析，只能先按无沥青上面层的混凝土面层进行应力分析，并确定混凝土面层的厚度，然后根据“规范”条文说明4.4.8条，40mm厚的沥青混凝土上面层约可减少10mm厚的下面层，对刚设计完成的混凝土面层的厚度进行折减，并最终得到具有沥青上面层时混凝土下面层的设计厚度。 （5）验算路面防冻厚度,九、旧混凝土路面上加铺层设计程序使用说明,九、旧

16、混凝土路面上加铺层设计程序使用说明,程序功能 本程序可进行旧混凝土路面上加铺层设计。“加铺层类型”可选用沥青混凝土加铺层和水泥混凝土加铺层（包扩普通混凝土加铺层、钢筋混凝土加铺层、钢纤维混凝土加铺层和连续配筋混凝土加铺层）。当采用水泥混凝土加铺层时，“加铺层的结构型式”可选用结合式或分离式。具体功能为： （1）根据公路等级确定变异水平等级和可靠度系数； （2）进行交通量换算并计算设计车道上使用初期标准轴载日作用次数以及设计基准期内或旧路面剩余设计基准期内设计车道上标准轴载累计作用次数,九、旧混凝土路面上加铺层设计程序使用说明,3）当采用沥青混凝土加铺层时，按照“规范”附录d的方法，计算具有沥青

17、混凝土加铺层时旧混凝土面层应力，并根据旧混凝土面层的应力满足“规范”式3.0.3来最终确定沥青混凝土加铺层的设计厚度。当采用水泥混凝土加铺层时，混凝土加铺层与旧混凝土面层视作分离式或结合式双层板 ，按照“规范”附录c的方法计算双层板的应力。对于分离式双层板，根据加铺层和旧混凝土面层应力分别满足“规范”式3.0.3的要求，确定加铺层的设计厚度；而对于结合式双层板，加铺层的设计厚度，按旧混凝土面层应力满足“规范”式3.0.3的要求确定。 （4）验算路面防冻厚度,十、水泥混凝土路面基（垫）层及土基竣工验收弯沉值计算程序使用说明,十、水泥混凝土路面基（垫）层及土基竣工验收弯沉值计算程序使用说明,程序功能 （1） 当“基（垫）层类型”为“新建公路土基上修筑