CAD技術(shù)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中研究

【摘要】隨著時代的進(jìn)步和科技的不斷發(fā)展，計算機技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了越來越廣泛的領(lǐng)域當(dāng)中。當(dāng)前，CAD技術(shù)已經(jīng)在工程科學(xué)中得到了普遍的應(yīng)用，尤其是在鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域當(dāng)中，CAD占據(jù)著非常重要的一席之地。通過利用計算機的輔助設(shè)計，可以得到不同的資源，包括模型的建立、模型的設(shè)計等等。還能夠?qū)��?shù)據(jù)用圖表的方式進(jìn)行表達(dá)。設(shè)計人員可以利用CAD的方式，有效的進(jìn)行決策。本文從實際出發(fā)，就CAD技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行分析。 

　　【關(guān)鍵詞】CAD技術(shù)；應(yīng)用；設(shè)計；鋼結(jié)構(gòu)；研究 

　　我們常說的CAD技術(shù)，其實是一門將工程學(xué)科與計算機學(xué)科相融合，所產(chǎn)生的一門邊緣性的學(xué)科。計算機的輔助設(shè)計能夠為設(shè)計人員帶來各種資源，在這些資源當(dāng)中，包含著模型設(shè)計、設(shè)計計算、規(guī)范表示等等，除此之外，還包括對于數(shù)據(jù)的表達(dá)、標(biāo)準(zhǔn)以及用戶接口等�？梢哉f，所謂的計算機輔助設(shè)計，就是為設(shè)計者提供一個設(shè)計系統(tǒng)，設(shè)計人員在利用這個系統(tǒng)對產(chǎn)品進(jìn)行規(guī)劃、完善、修改直至最終的成品。在CAD技術(shù)的輔助下，設(shè)計人員憑借自己的經(jīng)驗以及創(chuàng)造力，并運用多學(xué)科的知識可以來進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計，因此，CAD技術(shù)的產(chǎn)生提高了工作的效率，減輕了設(shè)計人員的工作負(fù)擔(dān)。自上個世紀(jì)五十年代開始，計算機輔助設(shè)計技術(shù)，也就是我們所說的CAD技術(shù)開始起步，如今，CAD技術(shù)已經(jīng)逐向工業(yè)自動化開始發(fā)展，將計算機技術(shù)與圖像技術(shù)進(jìn)行有機整合，不僅可以在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計當(dāng)中起到作用，同時還能夠應(yīng)用在航空航天、電子生產(chǎn)等很多的領(lǐng)域，CAD技術(shù)的產(chǎn)生和應(yīng)用，為推動工業(yè)的發(fā)展做出了卓絕的貢獻(xiàn)。 

　　1.鋼結(jié)構(gòu)建筑特點 

　　1.1建設(shè)成本低，工期短 

　　與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)不一樣，鋼結(jié)構(gòu)的建筑有著與工程化的特點，這種特點使得材料的安裝能夠真正的完成一體化，很多的鋼結(jié)構(gòu)在出廠的時候就已經(jīng)生產(chǎn)完成，而在實際的施工過程當(dāng)中，只需要進(jìn)行合適的組合，就可以完成鋼結(jié)構(gòu)的安裝，這就是的工期大大縮短，減輕了工人的工作負(fù)擔(dān)，從而提升了工作的效率，而由于本身能夠承擔(dān)施工荷載，因此鋼結(jié)構(gòu)的運用也能在一定程度上節(jié)省施工的費用。 

　　1.2建筑高度更高，跨度更大 

　　由于具有內(nèi)部組織均勻、強度高且自重較輕的特點，鋼結(jié)構(gòu)的能夠成為高度更高、跨度更大的體系機構(gòu)的重要組成部分，此外，鋼結(jié)構(gòu)的強度和密度遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的建材，目前世界上已經(jīng)可以利用鋼結(jié)構(gòu)材料建造出高度在1000至4000米且跨度大于1000米的穹頂。 

　　1.3更為美觀，功能性優(yōu)良 

　　在鋼結(jié)構(gòu)的建筑當(dāng)中，其自身的形體對于建筑的形象是有著非重要的意義的，往往能夠決定建筑自身的最終外觀走向。隨著時代的進(jìn)步以及科技的發(fā)展，時代對于鋼結(jié)構(gòu)建筑的要求已經(jīng)越來越高，要求其實現(xiàn)功能設(shè)計的一體化，并保證建筑的功能更強，并保證外觀的優(yōu)美。一般來講，鋼結(jié)構(gòu)的造型曲線靈活，外觀更為優(yōu)美，由于其具有傳統(tǒng)建材所沒有的千里，因此能夠創(chuàng)造出更為多變的外形，利于設(shè)計的表現(xiàn)以及發(fā)揮。 

　　2.CAD技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中的應(yīng)用 

　　在我國國內(nèi)，鋼結(jié)構(gòu)CAD的技術(shù)已經(jīng)經(jīng)過了及時年的發(fā)展應(yīng)用，目前取得了很大的成果，下面對其應(yīng)用的階段進(jìn)行總結(jié)： 

　　2.1結(jié)構(gòu)CAD及其系列化 

　　一般而言，如果是在設(shè)計行業(yè)中受到普遍應(yīng)用的，那么絕大部分都是結(jié)構(gòu)CAD，從理想的狀態(tài)來講，結(jié)構(gòu)CAD同樣有著很好的效果。在結(jié)構(gòu)CAD系列的開發(fā)過程中，工作量往往會很大，需要在完成圖形顯示的同時滿不同的理論以及規(guī)范，除此之外，還需要在圖紙方面，利用高端自動化完成�，F(xiàn)如今，我國國內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用的CAD軟件多為TBSA等 系列，這些軟件都能夠幫助建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計水平提升，而這一系列軟件的推廣，也在一定程度上推動了建筑行業(yè)的發(fā)展。 

　　2.2結(jié)構(gòu)分析計算 

　　上世紀(jì)末，在工程領(lǐng)域應(yīng)用計算機的目的主要是做設(shè)計結(jié)構(gòu)、數(shù)值計算等等，其工作的方式主要是對結(jié)構(gòu)分析進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和輸出，需要對結(jié)構(gòu)多次分析，每次都要修改，容易出錯。 

　　2.3前后處理結(jié)構(gòu)計算 

　　為了克服數(shù)據(jù)經(jīng)常需要修改的短板，由此開發(fā)了前后處理結(jié)構(gòu)計算軟件。這種軟件采用人機交互的方式，提高了工作人員的工作效率，但是由于前后處理結(jié)構(gòu)計算軟件的結(jié)構(gòu)較為規(guī)則，因此在面對復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)時，常常會出現(xiàn)自身使用的局限性。 

　　3.CAD系統(tǒng)在未來的展望 

　　如今，隨著時代的進(jìn)步和科技的不斷發(fā)展，以及計算機技術(shù)和CAD技術(shù)的應(yīng)用，在未來，結(jié)構(gòu)設(shè)計勢必會形成集成化的系統(tǒng)，未來的系統(tǒng)會更加強大，并可以大幅度的提高設(shè)計的效率。而在集成的基礎(chǔ)上，將設(shè)計人員放在重要的位置上，加強協(xié)同工作，實行工程運行的并行環(huán)境，是的數(shù)據(jù)、圖形等資源信息都得到共享，并及時的進(jìn)行修改。 

　　如今，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給CAD帶來了全新的機遇，以工程項目為核心，將各地設(shè)計人員組成群體，超越各種領(lǐng)域，進(jìn)行鐵通設(shè)計，并且，這種設(shè)計要求各個專家可以看到，并一同前進(jìn)。 

　　結(jié) 語 

　　綜上所述，就目前為止，在我國工程的應(yīng)用當(dāng)中，鋼結(jié)構(gòu)可以說是應(yīng)用最為廣泛的，那么分析其實用化的CAD系統(tǒng)就也變得十分重要。在對CAD的系統(tǒng)的研究過程中，應(yīng)摸透計算機硬件，只有這樣才能有效的掌握鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計需求。在CAD系統(tǒng)當(dāng)中，自動生成施工圖紙可以說是其最為基本的要求，因此，要建立專業(yè)的數(shù)據(jù)庫，讓系統(tǒng)能夠?qū)�具有實際意義的結(jié)構(gòu)得出，并讓系統(tǒng)和手工的設(shè)計得到同意。因此，更要將CAD技術(shù)普及到鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計當(dāng)中，這也是基于CAD技術(shù)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的主要難題。 

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