《土木工程CAD》讲义

土木工程C 区区

土木工程 CAD Computer Aided Design for Civil Engineering

概论 近20年来,随着计算机技术的进步和微型计算机的普及,计 算机图形技术和CAD技术飞速发展 如今的CAD技术不再仅仅局限于绘图设计阶段,它已形成了 套完整的计算机辅助工程系统(CAE):从简单的绘图到智能 CAD系统的应用,从设计、分析到加工制作。 时代在发展,社会对人才的要求也在逐步提高,作为土木工 程专业的学生也要跟上社会的步伐。根据社会的需求,当大学本 科毕业时,应具备一位设计工程师所拥用的两大基本能力——设 计和绘图→→→CAD图纸 CAD图纸=设计方法+CAD软件应用

概 论 近20年来，随着计算机技术的进步和微型计算机的普及，计 算机图形技术和CAD技术飞速发展。 如今的CAD技术不再仅仅局限于绘图设计阶段，它已形成了 一套完整的计算机辅助工程系统（CAE）：从简单的绘图到智能 CAD系统的应用，从设计、分析到加工制作。 时代在发展，社会对人才的要求也在逐步提高，作为土木工 程专业的学生也要跟上社会的步伐。根据社会的需求，当大学本 科毕业时，应具备一位设计工程师所拥用的两大基本能力——设 计和绘图→→→ CAD图纸。 CAD图纸 ＝ 设计方法 ＋ CAD软件应用

土木工程专业常用CAD软件 土木工程专业的设计,不仅仅包括图纸的绘制,更广泛地包 括计算、分析和模拟等。有些专用的CAD软件还兼有了CAM (计算机辅助制造)软件的功能,在目前的钢结构设计软件中已 开始釆用。按照CAD软件的使用范畴可分为: AutoCAD Microstation 绘图类 Xsteel 天正系列 计算类 CSI系列软件 ANSYS PKPM TBSA 综合类 3D3S STAAD

土木工程专业常用CAD软件 土木工程专业的设计，不仅仅包括图纸的绘制，更广泛地包 括计算、分析和模拟等。有些专用的CAD软件还兼有了CAM （计算机辅助制造）软件的功能，在目前的钢结构设计软件中已 开始采用。按照CAD软件的使用范畴可分为： 绘图类 计算类 综合类 AutoCAD MicroStation Xsteel 天正系列 CSI系列软件 ANSYS PKPM TBSA 3D3S STAAD

AutocaD http://www.autodesk.com.cn 种通用的绘图软件,它广泛的应用于机械、土木工程等领 域的绘图工作,其开放式的绘图接口适合在其基础上开发出各种 专业的绘图模块,天正绘图软件就是其中一种 a Ant oCAD 2004-[Dravingl, dwel E文牌)编G钱图①插入①)格式①工具①)益图①)标注①修酸留口①帮助0 口园日a回B0()哎成贯R固a4sA2 %口0 ByLayer ByLayer Y H◆S△口什团⊙A 凸品 rr 抽任正交都象肺对踪线寒顶型

AutoCAD http://www.autodesk.com.cn 一种通用的绘图软件，它广泛的应用于机械、土木工程等领 域的绘图工作，其开放式的绘图接口适合在其基础上开发出各种 专业的绘图模块，天正绘图软件就是其中一种

Microstation http:/www.bentley.com.cn 美国 Bentley System公司研发,是一套可执行于多种软硬件 平台。 Microstation前身名为IGDS( Interactive Graphics Design System),是一套执行于小型机的专业电脑辅助绘图及设计软件, 也因为它是小型机移植的专业电脑辅助绘图及设计软件,在软件 功能与结构上不仅远优于一般的PC级电脑辅助绘图及设计软件, 在软件效率上更是一般PC级电脑辅助绘图及设计软件所远不要 及的 Microstation40版已被电脑杂志评选为CAD类软件的“编辑 推荐”,历经4年多的时间, Microstation已步入50版。并已在中 国正式发表更新一代的CAD标准— micro Station/j中文版,其功 能较之4.0更有显著的提升,也带给其它电脑辅助绘图软件更大 的眼里,但对于使用者而言,这意味着更高的绘图与设计效率及 其所衍生的更高的经济效益。图形化的使用界面一直是 Microstation吸引大量眼球的主要原因,而这也是N Microstation易 于使用的最佳保证

MicroStation http://www.bentley.com.cn 美国Bentley System公司研发，是一套可执行于多种软硬件 平台。MicroStation前身名为IGDS（Interactive Graphics Design System）,是一套执行于小型机的专业电脑辅助绘图及设计软件， 也因为它是小型机移植的专业电脑辅助绘图及设计软件，在软件 功能与结构上不仅远优于一般的PC级电脑辅助绘图及设计软件， 在软件效率上更是一般PC级电脑辅助绘图及设计软件所远不能 及的。 MicroStation4.0版已被电脑杂志评选为CAD类软件的“编辑 推荐”，历经4年多的时间，MicroStation已步入5.0版。并已在中 国正式发表更新一代的CAD标准——MicroStation/J中文版，其功 能较之4.0更有显著的提升，也带给其它电脑辅助绘图软件更大 的眼里，但对于使用者而言，这意味着更高的绘图与设计效率及 其所衍生的更高的经济效益。图形化的使用界面一直是 MicroStation吸引大量眼球的主要原因，而这也是MicroStation易 于使用的最佳保证

XSteel http://www.tekla.com 荷兰 TEKLA司研发,是一个独立的三维智能钢结构模拟、 详图的软件包,用户可以使用 Xsteel创建一个结构完整的三维图 形,包括所有制造及安装的相关信息,此模型不仅包括结构的几 何条件,也包括关于型材、横截面、节点类型、材料在内的所有 信息 aTekla Steel- D: \Xsteel\Kateel_mode\BEN I\- IView_01 EL 01 o文视图点零件部图乐屈性前辑窗口设置工具 舀回舀日团器口图回回PP即回部吟 口x/口8886Um白盖x/·幽过回回 工凸O画 中四扇開M xy

Xsteel http://www.tekla.com 荷兰TEKLA司研发，是一个独立的三维智能钢结构模拟、 详图的软件包，用户可以使用Xsteel创建一个结构完整的三维图 形，包括所有制造及安装的相关信息，此模型不仅包括结构的几 何条件，也包括关于型材、横截面、节点类型、材料在内的所有 信息

天正系列 http://www.tangent.com.cn 是由北京天正工程软件有限公司以 AutoCaD为平台开发的专 业绘图工具集,包括了天正建筑、天正暖通、天正给排水、天正 结构、天正电气和天正市政道路及管线,其中最为著名的是天正 建筑。 回AoAD2004[ E:\Tchwork\演示动画文件变截面屋攻dwg 文件(编辑(视图插入①格式(Q)工具①)丝图①)标注(N修改的M窗口()帮助上 ‖oe ;日一 x y TArch6 0 遮型工具 些 品路径曲面 6变截面体 中 等高建模 栏杆库8 坩路径排 三维网架 线转面 实体转面包 面片合成 三维切割 面加//y 厚变面 A馥型和局司1 选择第1个封闭曲线<退出》 指定第1个截面基点或(重心[V退出x]形心》 比例:100170467040 捕提册格正交极轴对象捕提对象追踩线宽模型填充加相

天正系列 http://www.tangent.com.cn 是由北京天正工程软件有限公司以AutoCAD为平台开发的专 业绘图工具集，包括了天正建筑、天正暖通、天正给排水、天正 结构、天正电气和天正市政道路及管线，其中最为著名的是天正 建筑

CSI系列 http://www.csiberkeley.com CSI系列软件包括SAP、 ETABS等。 SAP2000是面向结构分析/设计的有限元软件,它提供强有力 的结构模型的建立功能,包括桥梁、水坝、水箱和建筑物等。基 于视窗的图形化界面可以利用预设模板快速建立模型。建立和修 改模型、执行分析、察看结果及最优化设计等都整合于同一个界 面内。 ETABS是一个建筑结构专用计算机程序,它可以进行线性和 非线性、静力和动力分析。在 ETABS中建筑结构被理想成柱、梁、 斜柱和墙的集合,它们由在自身平面内刚性或柔性的楼板连接在 起。基本的框架几何用简单的三维轴网系统定义,这个轴网是 楼层平面和柱线的交点,采用相当简单的模拟技术就可以考虑非 常复杂的框架

CSI系列 http://www.csiberkeley.com CSI系列软件包括SAP、ETABS等。 SAP2000是面向结构分析/设计的有限元软件，它提供强有力 的结构模型的建立功能，包括桥梁、水坝、水箱和建筑物等。基 于视窗的图形化界面可以利用预设模板快速建立模型。建立和修 改模型、执行分析、察看结果及最优化设计等都整合于同一个界 面内。 ETABS是一个建筑结构专用计算机程序，它可以进行线性和 非线性、静力和动力分析。在ETABS中建筑结构被理想成柱、梁、 斜柱和墙的集合，它们由在自身平面内刚性或柔性的楼板连接在 一起。基本的框架几何用简单的三维轴网系统定义，这个轴网是 楼层平面和柱线的交点，采用相当简单的模拟技术就可以考虑非 常复杂的框架

ANSYS http://www.ansys.com.cn 成立于1970年,目前是世界CAE行业最大的公司。 ANSYS 是一个完整的有限元分析软件包,适合各个工程领域使用:结构 分析、热分析、流体分析、电/静电场分析、电磁场分析等。 File Selsct List Plot Plotctrls YorkdPlane Paraeters Acro Wenuctrl: Help 蛋围 AISTS Toolbar ANSYS Topological Opt 回回回 Editor Piek a neng ite er enter an ANSYS Comnand BEGIN) mat=1 typel real=1 eays=0

ANSYS http://www.ansys.com.cn 成立于1970年，目前是世界CAE行业最大的公司。ANSYS 是一个完整的有限元分析软件包，适合各个工程领域使用：结构 分析、热分析、流体分析、电/静电场分析、电磁场分析等

PKPM http://www.pkpm.com.cn 由中国建筑科学研究院开发的综合建筑软件,涵盖了建筑设 计、结构设计、基础设计及施工管理等几大模块。其中结构设计 从计算到出图,均集中在一个软件中完成,同时这些模块之间相 互有接口,衔接起来较为方便。其中,结构平面计算机辅助设计 软件 PMCAD是整个结构CAD系统的核心,也是建筑CAD与结构 CAD的必要接口。 定PKP夏系列软件(单机版) 建筑|设备预算钢结构结构特种结构 结构平面计算机辅助设计 M列 文 PMCAD国理交互武数据输入砖混结构抗震及其它计! ★PK ⑦②输入次梁楼板 9)图形编辑、打印及转换 ★TAT-8③输入荷载信息 平面荷载显示校核 ★SAT8形成文件 结构三维线框透视图 ★TAT ⑤画结构平面图 ★ SATWE砖混节点大样 ★ JCCAD。O统计工程量 文件存取管理」 当前工作目录为:c: PKPMWORK\ 改变目录 应用

PKPM http://www.pkpm.com.cn 由中国建筑科学研究院开发的综合建筑软件，涵盖了建筑设 计、结构设计、基础设计及施工管理等几大模块。其中结构设计 从计算到出图，均集中在一个软件中完成，同时这些模块之间相 互有接口，衔接起来较为方便。其中，结构平面计算机辅助设计 软件PMCAD是整个结构CAD系统的核心，也是建筑CAD与结构 CAD的必要接口