在土木工程中應用CAD技術的分析研究

劉宇

摘要：當今社會土木工程建設的重要性不言而喻，探索拓寬CAD技術在土木工程中的應用具有很高的研究實用價值。本文通過對土木工程當中CAD技術具體應用的了解分析，探討了CAD技術在土木工程當中的具體應用問題，同時總結了CAD技術應用的優缺點，從而為土木工程建設提供保障。

關鍵詞：CAD技術;土木工程;應用;

1 CAD技術意義

CAD即Computer Aided Design（計算機輔助設計），是指工程技術人員借助計算機作為設計工具，結合自身專業知識進行產品設計，分析，繪圖及編寫文檔等活動。CAD技術的主要功能包括草圖設計、自動繪圖、渲染、工程零件裝配設計等。CAD技術主要特征是自身工作環境的計算機網絡化，技術應用對象的數字化及CAD技術自身設計制造的數字化。CAD技術在土木工程領域的應用因土木工程獨特的需求和環境，表現出了獨特的構造模式及發展水平，CAD技術已經成為了土木工程行業發展最快最廣泛的土木工程建設技術手段之一，CAD技術貫穿于土木工程建設的多個階段，在土木工程建設中使用CAD技術不但提高了建設單位自身的建設能力水平，更是行業市場競爭的重要方法標準。

2 CAD技術在土木工程中的應用范圍

2.1 CAD技術規劃應用。土木工程的前期規劃事關工程項目的成敗，重要性不言而喻。工程規劃受社會經濟環境條件等眾多因素影響。CAD技術系統應用到土木工程規劃階段主要有三個部分：a.工程規劃信息查詢及存儲應用;b.工程規劃信息匯總分析系統;c.工程規劃的輔助作用和建立制作系統。

2.2CAD技術設計應用。土木工程設計包括選定結構形式，假定形狀尺寸，結構模型化，結構分析、驗算，繪制圖畫，材料計算等。CAD技術最早應用于土木工程設計的結構設計當中，跟著漸漸推廣至其他方面。CAD技術在土木工程設計當中的應用發展相對來說是最成熟的，如進行結構實體建模，分析計算工程受力變形等工作為土木工程設計提供建設質量效率保障。

2.3CAD技術施工應用。CAD技術在土木工程施工的投標報價，施工調查，組織設計，人力物力調配及具體施工到項目完成驗收各個階段應用廣泛。CAD技術在土木工程施工的全面應用，有效的大幅度提高了工程建設單位的建設綜合實力。

2.4CAD技術維護管理應用。CAD技術在土木工程維護管理當中的應用，有效解決了土木工程建筑的老化及建筑功能下降等問題。CAD技術最早應用于土木工程建筑的煤氣、水管的計算機維護管理。隨著CAD技術應用的發展進步，在土木工程建筑的整體維護管理，定期的檢查，維護加固等全方位的維護管理都看到了CAD技術的身影。

3 CAD技術在土木工程中應用的優缺點

3.1 CAD技術在土木工程中應用的優點

過去傳統的設計繪圖工作量大，一次性要求高，且效率一直較低。采用CAD技術進行制圖則只需要在電腦上安裝繪圖軟件及準備打印機和鼠標等電腦配套軟硬件就可以進行繪圖工作。運用CAD技術能夠在制圖過程中隨時更改錯誤，為制圖設計手段提供保障和更廣泛的表達方式及更開放的思維模式。同時，CAD技術的制圖運用大大改善了傳統繪圖分段分時的分散性，CAD軟件豐富的分類圖庫可以隨取隨用，重復使用，大大的提升了設計繪圖的速度及效率，相較于傳統繪圖設計優勢明顯。土木工程建設對裂縫寬度，承載力等參數要求非常嚴格，參數如果選取不當，在施工中可能造成工程事故或者資源浪費，從而提高了投資成本。在實際建設過程當中要求章程規范化，CAD技術在土木工程建設領域的應用能夠高精度、高速度的處理分析大量信息數據，做出科學準確的計算和得出結果，這些都是傳統繪圖設計手段無法達到的。傳統繪圖的圖表等資料容易受到環境和人為保存質量的影響與破壞，造成土木工程設計建設的損失，在CAD技術運用方面，則可以直接存儲到軟硬盤當中，避免了工程資料圖表的一些不必要損失，保存時間長，保存質量高，且更加的方便規范管理和查閱。現代科技的進步，土木工程建設技術的發展，越來越多的全新技術手段的出現和實用，更凸顯了CAD技術在土木工程建設中的重要地位和作用，比如CALS即企業和機關所有信息標準數字化，不受單位部門企業系統制約的在網絡平臺進行全過程開發、設計、運用的系統工程。最后，運用CAD技術繪圖效果大大提升了圖像質量質感，更加逼真，能夠最大限度的真實再現建筑效果，這為設計繪圖工作提供了很大的便利，同時運用CAD繪制圖形在施工中也更易于識圖，方便照圖施工，讓設計成果更加具象真實和具有說服力。

3.2 CAD技術在土木工程中應用的缺點

一是繪圖局限性。CAD技術繪圖設計過程中主要通過電腦顯示器觀察工作過程及結果，電腦顯示屏幕的尺寸一般不會太大，這就決定了設計師在設計修改圖表過程中存在局限性，對工程圖表的全局性有著影響，容易導致工程整體比例失控。同時，電腦軟件的機械性和數據準確性在注重思維靈感的設計領域不一定是好事，很多時候會局限和制約設計師的靈感創意。當前有些設計工作者一味的過度依賴CAD技術會讓土木工程設計建設變成類似車間產品生產流水線般的固化機器作業，設計標準化和工業化帶來的是作品的統一模式化，缺乏個性和人文靈氣，使得土木工程建筑變成純粹的商品，這對土木工程行業長遠發展非常不利。

二是投入高。CAD技術的科技含量高，技術手段運用復雜，對人力物力的投入要求很高，難免就造成了一些資源浪費的情況，增加了建設企業單位的投入成本。目前工程建筑軟件價格不菲，學習培訓費用居高不下，同時CAD技術系統的運行需要配備計算機、打印機、數碼相機、數字化儀表等高性能設備，CAD軟件需定期更新升級等，需要大量資金及后續投入。

三是缺乏智能化。當前推廣應用面較廣的CAD軟件技術大多都是在二維基礎上進行工作，在設計過程中僅僅充當工具手段，缺乏智能化，沒辦法完成構建三維立體圖像和自動執行功能，不能達到真正的經濟實用和方便實際施工建設效果。當前國內嚴重缺乏標準統一的智能化CAD結構設計軟件，導致既成工程圖表需要經過設計師人工的修改調節后才能真正使用，改變這一狀況需要相關部門和有志設計師做出更多的研究和實踐。

4.結論

當前土木工程建設中的CAD技術應用應在辨證的角度下看待使用，同時應該進一步的研究和拓展CAD技術運用空間，提高CAD繪圖在施工中的使用比率，加強CAD技術在土木工程應用中的探索力度，讓CAD技術真正在土木工程建設中發揮科學穩定的作用。

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（作者身份證：130633198912234930）