CAD在土木工程领域中的发展和应用

吕建祥

（西安市长安区水利工作队，西安 710100）

1 引言

随着我国社会的不断进步与发展，土木工程行业得以快速发展，而CAD技术是一种新型的科学技术，其在土木工程项目中的应用非常广泛，并且应用前景良好，能够有效提升施工企业的建设水平。

2 CAD技术在土木工程中应用的优缺点

2.1 CAD技术在土木工程中应用的优点

第一，就简化绘图作业量而言，传统的土木工程绘图设计工作量比较大，其要求高、效率低。在土木工程项目中应用CAD技术展开制图的时候，仅仅需要在计算机上安装上绘图相应的软件与打印机便能够展开绘图作业。使用CAD技术可以对图纸绘制过程中出现的错误进行及时更改，进而为制图办法展开保障。与此同时，应用CAD技术，能够有效改变绘图的分散性，并且CAD软件中有非常丰富的图库，能够随时进行取用，可以重复进行使用，有效提高了土木工程绘图的质量与效率，和传统绘图情况进行对比具备明显的优势。在我国土木工程项目实际建设的过程中，对承载能力以及缝隙宽度等方面的要求越来越严格，如若选择的参数不合理，在土木工程实际施工的过程中便会出现浪费资源以及安全事故等，导致投资的成本增加。

第二，就快速分析数据而言，在土木工程项目具体建设的过程中，应该重视章程的规范性，在土木工程项目领域有效应用CAD技术，可以对数据信息进行及时、准确的处理与分析，做好合理正确的计算，进而得出相应的结果，这是使用传统绘图办法所没有办法实现的。传统的绘图资料非常容易被人为保存以及外部环境等方面的影响，导致土木工程项目的建设过程中依然存有一定损失，对CAD技术进行充分应用，能够在软盘与硬盘中直接进行储存，防止土木工程的资料出现损失，其得以保存的时间比较长且质量高，便于查阅以及管理。随着科学技术的不断发展，我国土木工程的施工技术得以快速发展，使得更多的新型施工技术崛起，更加彰显了CAD技术的主要作用。

第三，就提高图像质感而言，在土木工程项目中应用CAD技术，能够有效提高绘图的成效以及图像的质感，在最大的程度上展现出建筑物的实际效果，进而为绘图作业提供便利。与此同时，在土木工程项目实际施工的过程中应用CAD技术，能够快速识图，便于根据绘图进行施工，让其设计结果更加可靠与真实[1]。

2.2 CAD技术在土木工程中应用的缺点

第一，就绘图方面的局限性而言，在土木工程绘图设计的过程中应用CAD技术，主要是经过计算机对工作过程与最后的结果进行观察，通常情况下，计算机屏幕的尺寸并不大，表明设计人员在图表设计与修改过程中有一定的限制性，进而对土木工程的设计图表产生严重的影响，十分容易造成土木工程的整体比例出现失调的情况。与此同时，计算机软件具备一定程度上的机械性，大部分会限制设计人员的创意灵感。现阶段，某些设计人员过于依靠CAD技术，让土木工程项目的建设变成固定性机械作业，其设计工业化与标准化造成图纸的一致性，缺少个性化特征，让土木工程建筑物成为了简单的商品，这并不利于我国土木工程的健康可持续发展。

第二，就投入高而言，CAD技术的手段较为复杂，并且科技含量比较高，对物力与人力等方面的投入要求比较高，容易出现浪费资源的现象，提高了建筑企业的成本支出。现阶段，土木工程相关的建筑软件价格都比较高昂，学习费用也比较高，与此同时，在土木工程项目中应用CAD技术，还需要配备打印机、数字仪表以及相机等设备，对于CAD软件来说，需要定期进行更新以及升级，需要投入更多的资金。

第三，就缺少智能化而言，现阶段，在土木工程项目中广泛应用CAD技术，主要是在二维的前提下展开作业，在实际设计的过程中只是当做一种工具，缺少相应的智能性，没有办法实现三维立体图的建设，无法实现其价值以及实际的施工成效。我国缺少统一标准的CAD智能软件，造成土木工程的图表能够通过设计人员的调整与修改之后，才能够进行应用，要想有效转变这样的情况，需要相关的部门以及设计人员加强研究与实践活动。

3 CAD在土木工程领域中的应用策略

3.1 规划过程中的应用

对于一个工程项目来说，规划作业非常重要。对土木工程进行规划需要对多样性的因素进行考虑。例如，交通、经济以及土地利用等社会经济方面的因素，地理、气候以及水文等自然生态方面的因素，绿化与噪声等实际环境方面的因素。相应的CAD系统分成三大类，第一类是相关信息规划、查询以及储存的系统，其主要使用数据库的方式；第二类是分析信息的系统，比如信息规划以及分析的相关系统等；第三类是制定规划的系统，比如景观系统、交通系统等。

3.2 设计过程中的应用

一般情况下，土木工程的设计主要包括选择形式、分析结构以及核算材料等方面。CAD技术被广泛的应用在土木工程建设过程中，最开始主要应用在结构设计方面，结构设计的任务是选择建筑结构，有效优化布置结构，对结构图纸进行绘制。在土木工程实际结构设计的过程中，最为重要的问题便是明确计算的模式。因为建筑物是实体的事物，大部分条件都不是理想的，需要对具体情况进行考虑，进而选择差异性的计算办法。通常情况下，应该让计算手段更加接近具体情况，这样如果计算手段较为复杂，其工作量也会非常多。所以在计算机技术没有得以发展的时候，都是依照经验进行受力研究，进而简化了计算的办法，把空间受力转变成平面受力，把动力现象转变成静力现象，进而实现增加设计的目标。在我国土木工程项目的结构中应用计算机技术，会让复杂的计算变得简单，其设计也会更加简便，让计算的结构可以真实反映出具体情况。计算机只是工具，因为土木工程自身具备一定的繁杂性，对于某些问题来说，主要依赖工程师的有效且灵活使用。这就需要科学研究人员对受力机理进行研究，并且使用有效且可靠的办法展开设计[2]。

3.3 施工过程中的应用

CAD技术被广泛的应用在土木工程实际施工的各个过程中，例如，施工调查、调配人员以及工程验收等。我国现阶段已经出现了互联网计划、设施设备以及绘制图纸等系统。使用计算机技术对土木工程计划图进行编制已经变成了参与投标的主要条件。因为CAD技术的广泛应用，全面提升了施工企业的管理能力与施工质量。当前国外已经研发除了某些建筑物的整合性施工系统。例如，隧道系统包含了设计子系统、绘制图纸子系统以及制作设计书子系统等。

3.4 维护管理过程中的应用

在土木建筑使用的过程中会发生功能降低与老化等情况，所以应该加强维护与管理作业，通常情况下，应该进行定期的检查以及维修。在土木工程项目维护与管理的过程中应用CAD技术，主要体现在媒体与水管线图中，其可以对管路进行分析与检查。现阶段，土木工程中已经拥有把数据库当做核心的CAD系统，此系统的作用主要体现在两个方面，一方面对定期检查的相关结果进行检查，另一方面使用辅助维修以及规划设计办法。随着科学技术的不断发展，互联网技术、扫描技术以及软件技术越来越完善以及成熟，让土木工程设计人员抛弃图版与图纸，向着CAD技术的高目标进行发展，要求设计企业在调用资料、审核以及存档等多个方面都在计算机互联网中实现。随着多媒体技术与CAD技术的不断进步和发展，在土木工程领域中应用计算机技术能够得到不断发展[3]。

4 结语

总而言之，在土木工程领域中应用CAD技术，能够有效提升土木工程设计的水平与质量，与此同时，也展现了其不完善的地方。因此,设计人员在CAD技术应用过程中应该重视经验的总结，不断提升自身的计算机基础素养，严格根据土木工程建造的规范，最终推动基于CAD技术土木工程的健康可持续发展。