CAD在土木工程領(lǐng)域中的發(fā)展和應(yīng)用

呂建祥

【摘 要】因?yàn)镃AD的儲(chǔ)存方便且快捷，所以被廣泛應(yīng)用在土木工程領(lǐng)域。論文闡釋了CAD技術(shù)在土木工程中應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)，并且在此基礎(chǔ)上，提出了CAD在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用策略，為之后的土木工程應(yīng)用CAD技術(shù)提供參考，能夠推動(dòng)基于CAD技術(shù)的土木工程健康穩(wěn)定發(fā)展。

【Abstract】 CAD is widely used in the field of civil engineering for its storage is convenient and fast. The paper explains the advantages and disadvantages of the application of CAD technology in civil engineering. And on this basis， the paper puts forward the application strategy of CAD in the field of civil engineering， which can provide reference for the future application of CAD technology in civil engineering， and can promote the healthy and stable development of civil engineering based on CAD technology.

【關(guān)鍵詞】 CAD;土木工程;發(fā)展;應(yīng)用

【Keywords】CAD; civil engineering; development; application

【中圖分類號(hào)】TP391.72;TU17? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2018）10-0195-02

1 引言

隨著我國社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，土木工程行業(yè)得以快速發(fā)展，而CAD技術(shù)是一種新型的科學(xué)技術(shù)，其在土木工程項(xiàng)目中的應(yīng)用非常廣泛，并且應(yīng)用前景良好，能夠有效提升施工企業(yè)的建設(shè)水平。

2 CAD技術(shù)在土木工程中應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 CAD技術(shù)在土木工程中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

第一，就簡化繪圖作業(yè)量而言，傳統(tǒng)的土木工程繪圖設(shè)計(jì)工作量比較大，其要求高、效率低。在土木工程項(xiàng)目中應(yīng)用CAD技術(shù)展開制圖的時(shí)候，僅僅需要在計(jì)算機(jī)上安裝上繪圖相應(yīng)的軟件與打印機(jī)便能夠展開繪圖作業(yè)。使用CAD 技術(shù)可以對(duì)圖紙繪制過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行及時(shí)更改，進(jìn)而為制圖辦法展開保障。與此同時(shí)，應(yīng)用CAD技術(shù)，能夠有效改變繪圖的分散性，并且CAD軟件中有非常豐富的圖庫，能夠隨時(shí)進(jìn)行取用，可以重復(fù)進(jìn)行使用，有效提高了土木工程繪圖的質(zhì)量與效率，和傳統(tǒng)繪圖情況進(jìn)行對(duì)比具備明顯的優(yōu)勢。在我國土木工程項(xiàng)目實(shí)際建設(shè)的過程中，對(duì)承載能力以及縫隙寬度等方面的要求越來越嚴(yán)格，如若選擇的參數(shù)不合理，在土木工程實(shí)際施工的過程中便會(huì)出現(xiàn)浪費(fèi)資源以及安全事故等，導(dǎo)致投資的成本增加。

第二，就快速分析數(shù)據(jù)而言，在土木工程項(xiàng)目具體建設(shè)的過程中，應(yīng)該重視章程的規(guī)范性，在土木工程項(xiàng)目領(lǐng)域有效應(yīng)用CAD技術(shù)，可以對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的處理與分析，做好合理正確的計(jì)算，進(jìn)而得出相應(yīng)的結(jié)果，這是使用傳統(tǒng)繪圖辦法所沒有辦法實(shí)現(xiàn)的。傳統(tǒng)的繪圖資料非常容易被人為保存以及外部環(huán)境等方面的影響，導(dǎo)致土木工程項(xiàng)目的建設(shè)過程中依然存有一定損失，對(duì)CAD技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用，能夠在軟盤與硬盤中直接進(jìn)行儲(chǔ)存，防止土木工程的資料出現(xiàn)損失，其得以保存的時(shí)間比較長且質(zhì)量高，便于查閱以及管理。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國土木工程的施工技術(shù)得以快速發(fā)展，使得更多的新型施工技術(shù)崛起，更加彰顯了CAD技術(shù)的主要作用。

第三，就提高圖像質(zhì)感而言，在土木工程項(xiàng)目中應(yīng)用CAD技術(shù)，能夠有效提高繪圖的成效以及圖像的質(zhì)感，在最大的程度上展現(xiàn)出建筑物的實(shí)際效果，進(jìn)而為繪圖作業(yè)提供便利。與此同時(shí)，在土木工程項(xiàng)目實(shí)際施工的過程中應(yīng)用CAD技術(shù)，能夠快速識(shí)圖，便于根據(jù)繪圖進(jìn)行施工，讓其設(shè)計(jì)結(jié)果更加可靠與真實(shí)[1]。

2.2 CAD 技術(shù)在土木工程中應(yīng)用的缺點(diǎn)

第一，就繪圖方面的局限性而言，在土木工程繪圖設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)用CAD技術(shù)，主要是經(jīng)過計(jì)算機(jī)對(duì)工作過程與最后的結(jié)果進(jìn)行觀察，通常情況下，計(jì)算機(jī)屏幕的尺寸并不大，表明設(shè)計(jì)人員在圖表設(shè)計(jì)與修改過程中有一定的限制性，進(jìn)而對(duì)土木工程的設(shè)計(jì)圖表產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，十分容易造成土木工程的整體比例出現(xiàn)失調(diào)的情況。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)軟件具備一定程度上的機(jī)械性，大部分會(huì)限制設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)意靈感?，F(xiàn)階段，某些設(shè)計(jì)人員過于依靠CAD技術(shù)，讓土木工程項(xiàng)目的建設(shè)變成固定性機(jī)械作業(yè)，其設(shè)計(jì)工業(yè)化與標(biāo)準(zhǔn)化造成圖紙的一致性，缺少個(gè)性化特征，讓土木工程建筑物成為了簡單的商品，這并不利于我國土木工程的健康可持續(xù)發(fā)展。

第二，就投入高而言，CAD技術(shù)的手段較為復(fù)雜，并且科技含量比較高，對(duì)物力與人力等方面的投入要求比較高，容易出現(xiàn)浪費(fèi)資源的現(xiàn)象，提高了建筑企業(yè)的成本支出。現(xiàn)階段，土木工程相關(guān)的建筑軟件價(jià)格都比較高昂，學(xué)習(xí)費(fèi)用也比較高，與此同時(shí)，在土木工程項(xiàng)目中應(yīng)用CAD技術(shù)，還需要配備打印機(jī)、數(shù)字儀表以及相機(jī)等設(shè)備，對(duì)于CAD軟件來說，需要定期進(jìn)行更新以及升級(jí)，需要投入更多的資金。

第三，就缺少智能化而言，現(xiàn)階段，在土木工程項(xiàng)目中廣泛應(yīng)用CAD技術(shù)，主要是在二維的前提下展開作業(yè)，在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中只是當(dāng)做一種工具，缺少相應(yīng)的智能性，沒有辦法實(shí)現(xiàn)三維立體圖的建設(shè)，無法實(shí)現(xiàn)其價(jià)值以及實(shí)際的施工成效。我國缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的CAD智能軟件，造成土木工程的圖表能夠通過設(shè)計(jì)人員的調(diào)整與修改之后，才能夠進(jìn)行應(yīng)用，要想有效轉(zhuǎn)變這樣的情況，需要相關(guān)的部門以及設(shè)計(jì)人員加強(qiáng)研究與實(shí)踐活動(dòng)。

3 CAD在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用策略

3.1 規(guī)劃過程中的應(yīng)用

對(duì)于一個(gè)工程項(xiàng)目來說，規(guī)劃作業(yè)非常重要。對(duì)土木工程進(jìn)行規(guī)劃需要對(duì)多樣性的因素進(jìn)行考慮。例如，交通、經(jīng)濟(jì)以及土地利用等社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面的因素，地理、氣候以及水文等自然生態(tài)方面的因素，綠化與噪聲等實(shí)際環(huán)境方面的因素。相應(yīng)的CAD系統(tǒng)分成三大類，第一類是相關(guān)信息規(guī)劃、查詢以及儲(chǔ)存的系統(tǒng)，其主要使用數(shù)據(jù)庫的方式;第二類是分析信息的系統(tǒng)，比如信息規(guī)劃以及分析的相關(guān)系統(tǒng)等;第三類是制定規(guī)劃的系統(tǒng)，比如景觀系統(tǒng)、交通系統(tǒng)等。

3.2 設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用

一般情況下，土木工程的設(shè)計(jì)主要包括選擇形式、分析結(jié)構(gòu)以及核算材料等方面。CAD技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在土木工程建設(shè)過程中，最開始主要應(yīng)用在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是選擇建筑結(jié)構(gòu)，有效優(yōu)化布置結(jié)構(gòu)，對(duì)結(jié)構(gòu)圖紙進(jìn)行繪制。在土木工程實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，最為重要的問題便是明確計(jì)算的模式。因?yàn)榻ㄖ锸菍?shí)體的事物，大部分條件都不是理想的，需要對(duì)具體情況進(jìn)行考慮，進(jìn)而選擇差異性的計(jì)算辦法。通常情況下，應(yīng)該讓計(jì)算手段更加接近具體情況，這樣如果計(jì)算手段較為復(fù)雜，其工作量也會(huì)非常多。所以在計(jì)算機(jī)技術(shù)沒有得以發(fā)展的時(shí)候，都是依照經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行受力研究，進(jìn)而簡化了計(jì)算的辦法，把空間受力轉(zhuǎn)變成平面受力，把動(dòng)力現(xiàn)象轉(zhuǎn)變成靜力現(xiàn)象，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)增加設(shè)計(jì)的目標(biāo)。在我國土木工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，會(huì)讓復(fù)雜的計(jì)算變得簡單，其設(shè)計(jì)也會(huì)更加簡便，讓計(jì)算的結(jié)構(gòu)可以真實(shí)反映出具體情況。計(jì)算機(jī)只是工具，因?yàn)橥聊竟こ套陨砭邆湟欢ǖ姆彪s性，對(duì)于某些問題來說，主要依賴工程師的有效且靈活使用。這就需要科學(xué)研究人員對(duì)受力機(jī)理進(jìn)行研究，并且使用有效且可靠的辦法展開設(shè)計(jì)[2]。

3.3 施工過程中的應(yīng)用

CAD技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在土木工程實(shí)際施工的各個(gè)過程中，例如，施工調(diào)查、調(diào)配人員以及工程驗(yàn)收等。我國現(xiàn)階段已經(jīng)出現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃、設(shè)施設(shè)備以及繪制圖紙等系統(tǒng)。使用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)土木工程計(jì)劃圖進(jìn)行編制已經(jīng)變成了參與投標(biāo)的主要條件。因?yàn)镃AD技術(shù)的廣泛應(yīng)用，全面提升了施工企業(yè)的管理能力與施工質(zhì)量。當(dāng)前國外已經(jīng)研發(fā)除了某些建筑物的整合性施工系統(tǒng)。例如，隧道系統(tǒng)包含了設(shè)計(jì)子系統(tǒng)、繪制圖紙子系統(tǒng)以及制作設(shè)計(jì)書子系統(tǒng)等。

3.4 維護(hù)管理過程中的應(yīng)用

在土木建筑使用的過程中會(huì)發(fā)生功能降低與老化等情況，所以應(yīng)該加強(qiáng)維護(hù)與管理作業(yè)，通常情況下，應(yīng)該進(jìn)行定期的檢查以及維修。在土木工程項(xiàng)目維護(hù)與管理的過程中應(yīng)用CAD技術(shù)，主要體現(xiàn)在媒體與水管線圖中，其可以對(duì)管路進(jìn)行分析與檢查?，F(xiàn)階段，土木工程中已經(jīng)擁有把數(shù)據(jù)庫當(dāng)做核心的CAD系統(tǒng)，此系統(tǒng)的作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面對(duì)定期檢查的相關(guān)結(jié)果進(jìn)行檢查，另一方面使用輔助維修以及規(guī)劃設(shè)計(jì)辦法。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、掃描技術(shù)以及軟件技術(shù)越來越完善以及成熟，讓土木工程設(shè)計(jì)人員拋棄圖版與圖紙，向著CAD技術(shù)的高目標(biāo)進(jìn)行發(fā)展，要求設(shè)計(jì)企業(yè)在調(diào)用資料、審核以及存檔等多個(gè)方面都在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)。隨著多媒體技術(shù)與CAD技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，在土木工程領(lǐng)域中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠得到不斷發(fā)展[3]。

4 結(jié)語

總而言之，在土木工程領(lǐng)域中應(yīng)用CAD技術(shù)，能夠有效提升土木工程設(shè)計(jì)的水平與質(zhì)量，與此同時(shí)，也展現(xiàn)了其不完善的地方。因此，設(shè)計(jì)人員在CAD技術(shù)應(yīng)用過程中應(yīng)該重視經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，不斷提升自身的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)素養(yǎng)，嚴(yán)格根據(jù)土木工程建造的規(guī)范，最終推動(dòng)基于CAD技術(shù)土木工程的健康可持續(xù)發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

【1】崔欣，牛全興.CAD在土木工程領(lǐng)域中的發(fā)展和應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2016（11）：05-06.

【2】葉龍，劉明凱，李向召.CAD技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用研究[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2016（06）：25-26.

【3】王艷紅，姚永鶴.淺析CAD技術(shù)在土木工程中的發(fā)展與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2016（06）：33-34.