崔靜，鞠紅香

（四平職業(yè)大學(xué)，吉林 四平 136001）

CAD在土木工程領(lǐng)域中的發(fā)展和應(yīng)用

崔靜，鞠紅香

（四平職業(yè)大學(xué)，吉林 四平 136001）

CAD技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)中的不斷發(fā)展以及進(jìn)步使得其應(yīng)用的范圍越來越廣，使傳統(tǒng)的CAD設(shè)計(jì)方法有了進(jìn)一步的改進(jìn)。傳統(tǒng)型的設(shè)計(jì)要求人們要按照相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)出一定的方案。然而由于CAD結(jié)構(gòu)本身具有一定的復(fù)雜性以及特殊性，所以只依賴于人為進(jìn)行反復(fù)性的比較與選擇，將會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)方案造成一定的阻礙。有效的利用計(jì)算機(jī)高速功能、大存儲(chǔ)功能以及邏輯判斷功能使理性設(shè)計(jì)代替經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確設(shè)計(jì)代替近似性設(shè)計(jì)。

CAD；土木工程；發(fā)展應(yīng)用

因?yàn)橛?jì)算機(jī)的運(yùn)行速度以及計(jì)算機(jī)的容量在進(jìn)一步的增長中，計(jì)算機(jī)體積和價(jià)格的不斷下降以及計(jì)算機(jī)容量的持續(xù)增長，使得計(jì)算機(jī)對(duì)于圖像的處理能力以及運(yùn)行速度在進(jìn)一步的增強(qiáng)。基于這種條件，以數(shù)據(jù)計(jì)算為主要任務(wù)的電子計(jì)算機(jī)逐漸成為了夠協(xié)助工程師在工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)完成設(shè)計(jì)任務(wù)的處理工具。CAD技術(shù)作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的輔助設(shè)計(jì)以及制圖工具，主要指的是有效的運(yùn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的輔助設(shè)計(jì)以及監(jiān)理、圖層繪制修改等操作過程。

1 對(duì)于CAD技術(shù)在土木工程中應(yīng)用范圍的分析

現(xiàn)階段，CAD技術(shù)在進(jìn)一步的完善以及發(fā)展中，已經(jīng)成為土木工程中應(yīng)用較為廣泛并且發(fā)展較快的技術(shù)之一。隨著計(jì)算機(jī)的普及，CAD技術(shù)已經(jīng)參與到土木工程建設(shè)中的規(guī)劃環(huán)節(jié)、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)以及施工環(huán)節(jié)等各個(gè)階段，針對(duì)于CAD技術(shù)的使用已經(jīng)不單單局限于增強(qiáng)企業(yè)的技術(shù)能力，更重要的是成為了與其他企業(yè)之間競爭的有利手段。

1.1 CAD技術(shù)對(duì)于規(guī)劃的應(yīng)用

在土木工程的建設(shè)中，對(duì)于項(xiàng)目前期的規(guī)劃是至關(guān)重要的，要考慮的因素相對(duì)較多，主要包含社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素、自然條件因素以及環(huán)境因素等。每一項(xiàng)規(guī)劃都與工程項(xiàng)目的成敗緊密相關(guān)。針對(duì)于這一階段的CAD系統(tǒng)的應(yīng)用主要包含三種，其一指的是對(duì)于信息以及儲(chǔ)存系統(tǒng)的有效規(guī)劃，例如：地理信息系統(tǒng)以及城市政策信息系統(tǒng)等，這種信息系統(tǒng)的運(yùn)行主要采用的是一種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的形式。其二指的是信息化的分析系統(tǒng)，例如：針對(duì)于城市規(guī)劃信息分析系統(tǒng)。其三指得是規(guī)劃輔助的表現(xiàn)形式以及相應(yīng)的制作系統(tǒng)，例如景觀式表現(xiàn)系統(tǒng)。

1.2 在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

土木建筑設(shè)計(jì)的完整過程主要包括結(jié)構(gòu)形式的選定、形狀尺寸的假定以及對(duì)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算分析和模型化分析、材料計(jì)算和圖畫繪制等。因?yàn)樵贑AD技術(shù)中最先運(yùn)用的就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因此CAD技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為完善。例如：針對(duì)橋梁進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，首先需要做到的就是充分利用CAD系統(tǒng)軟件對(duì)目標(biāo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)體建模操作，接下來對(duì)橋梁的受力情況和截面情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，并且在此基礎(chǔ)上，依據(jù)實(shí)際的情況對(duì)橋梁受力和截面進(jìn)行準(zhǔn)確的估算操作，以此為后期的工程建設(shè)質(zhì)量提供最基本的保證。

1.3 施工中的積極應(yīng)用

土木類建筑項(xiàng)目工程其主要的施工環(huán)節(jié)包括投標(biāo)報(bào)價(jià)、施工的具體調(diào)查、組織施工設(shè)計(jì)、人員的調(diào)配、器材的準(zhǔn)備和資金的有效配置、施工環(huán)節(jié)以及工程的施工環(huán)節(jié)管理、工程的后續(xù)驗(yàn)收等等。在這些眾多的環(huán)節(jié)當(dāng)中，CAD技術(shù)都進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用，發(fā)揮出了自身獨(dú)特的作用。隨著對(duì)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，我國已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了對(duì)投標(biāo)報(bào)價(jià)系統(tǒng)、工程合同系統(tǒng)、項(xiàng)目管理綜合系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃系統(tǒng)的逐漸應(yīng)用以及CAD技術(shù)的多層次運(yùn)用，對(duì)企業(yè)的的綜合管理水平、綜合技術(shù)實(shí)力進(jìn)行根本性的提高。

1.4 維護(hù)管理中的應(yīng)用

建筑物隨著不斷的使用，會(huì)逐漸出現(xiàn)老化和功能下降的現(xiàn)象，為了提高建筑物的使用壽命，需要對(duì)其進(jìn)行日常的管理以及定期的維護(hù)，可以將維修管理的內(nèi)容主要概括為加固、檢查和維護(hù)。最早應(yīng)用CAD技術(shù)進(jìn)行日常的維護(hù)管理對(duì)象為煤氣以及上下水的管線設(shè)計(jì)，主要針對(duì)管線的埋設(shè)條件和位置進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。通過對(duì)維護(hù)管理信息系統(tǒng)的有效使用，對(duì)管路檢查和分析工作整體難度進(jìn)行了降低，是維護(hù)管理工作的效率得到了極大的提升。并且CAD隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，而日趨完善，逐漸的數(shù)據(jù)庫中心形式的，進(jìn)行道路方面管理維護(hù)的CAD信息系統(tǒng)也逐漸得到運(yùn)用，該系統(tǒng)在原有功能的基礎(chǔ)上，增加了定期檢測(cè)信息數(shù)據(jù)保存的基本功能，而且還可以進(jìn)行規(guī)劃加固設(shè)計(jì)和維修輔助。

2 CAD技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)分析

2.1 CAD技術(shù)應(yīng)用于土木工程中的優(yōu)勢(shì)

較為傳統(tǒng)化的手工繪圖中一共需要十幾種繪圖工具，并且一旦出錯(cuò)，就要在圖紙上進(jìn)行修改以及涂抹，嚴(yán)重的影響圖紙整體的整潔以及美觀程度。CAD制圖的應(yīng)用只需要帶有繪圖軟件的電腦、一臺(tái)打印機(jī)以及鼠標(biāo)就可以完成一些相對(duì)復(fù)雜的圖紙的繪制，并且這個(gè)軟件能夠提供的UNDO功能可以有效的為工程設(shè)計(jì)人員的繪圖技術(shù)提供相應(yīng)的保障，及時(shí)在繪圖過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，也能返回到出錯(cuò)之前的圖像界面上。并且通過參數(shù)化繪圖工具還能夠有效的為土木工程的設(shè)計(jì)人員提供獨(dú)特的表達(dá)方式，并且能夠提供廣闊性的四維空間。

通常情況下，土木工程的設(shè)計(jì)過程主要包括方案提出、方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)以及施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)等幾個(gè)環(huán)節(jié)組成。較為傳統(tǒng)的制圖方式中，每個(gè)階段的不同設(shè)計(jì)成果要進(jìn)行分時(shí)段制作，并且嚴(yán)重阻礙了工程設(shè)計(jì)人員之間的默契以及合作，對(duì)于制圖速度的提高也有了一定的制約。在利用CAD制圖的過程中，可以通過制圖資料的互換，即便工程的設(shè)計(jì)方案有所改動(dòng)，工程的設(shè)計(jì)人員只需要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整以及修改即可，現(xiàn)代的CAD軟件中多數(shù)都提供了相應(yīng)的分類圖庫，在需要的過程中直接進(jìn)行查找即可，重復(fù)的工作越多，這種優(yōu)勢(shì)就越加凸顯，有助于提高工程設(shè)計(jì)的整體工作效率。

2.2 CAD技術(shù)應(yīng)用于土木工程中的劣勢(shì)

因?yàn)殡娔X的屏幕尺寸有一定的局限性，所以設(shè)計(jì)師在進(jìn)行工程的設(shè)計(jì)以及繪圖修改時(shí)往往只能關(guān)注到局部的設(shè)計(jì)，這樣一來就不能宏觀的考慮問題，進(jìn)而對(duì)工程的全局設(shè)計(jì)以及布置產(chǎn)生相應(yīng)的不利影響，使得建筑的比例以及體量嚴(yán)重失衡。由于CAD技術(shù)對(duì)于數(shù)據(jù)的要求準(zhǔn)確性很高，因此在進(jìn)行制圖的過程中就要求CAD的每一筆都要有極為準(zhǔn)確性的數(shù)據(jù)，而設(shè)計(jì)師本身只能遵從于電腦的機(jī)械操作以及準(zhǔn)確性，這樣再設(shè)計(jì)的過程中就會(huì)容易忽略掉其模糊性以及隨機(jī)性，設(shè)計(jì)中一些具有意義的設(shè)計(jì)靈感也就忽視了。與此同時(shí)CAD軟件本身功能具有一定的局限性以及不完善性，以及建筑設(shè)計(jì)師對(duì)于CAD軟件的使用不夠熟練等，使得設(shè)計(jì)工程師的設(shè)計(jì)靈感以及創(chuàng)意不能通過CAD制圖來表達(dá)，造成極大的不便。

3 結(jié)語

綜上所述，CAD的制圖技術(shù)為工程設(shè)計(jì)師的工作帶來了極大的便利，但是也對(duì)設(shè)計(jì)師提出了新的要求，在對(duì)CAD技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用時(shí)，應(yīng)該以辯證的態(tài)度，積極努力的學(xué)習(xí)CAD技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，盡可能的減小CAD技術(shù)在使用過程中產(chǎn)生的負(fù)作用，要盡量發(fā)揮CAD技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而為設(shè)計(jì)工作的發(fā)展帶來更多的便利。

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