土木工程CAD制图概述

土木工程CAD技术第1章引言1.1 CAD的基本概念1.1.1 CAD的概念CAD技术的核心：用计算机表现设计成果：物体形状、属性。

关键：用计算机处理图形1.1.2CAD理论基础计算机图形学、计算机绘图、有限元方法1.1.3CAD技术基础软件工程技术、图形图像处理技术、数据管理技术、数据交换技术、人机交互技术、工程分析技术1.2 CAD的目的和意义1.2.1 工程及产品设计的特点1.2.2 CAD的目的通过让人机结合，优势互补1.2.3 CAD的意义1.3 CAD的发展及应用领域1.3.1 发展历史1.3.2 应用领域1.4 CAD在土木工程中的应用1.5 本课程的任务及学习方法第2章CAD系统概论2.1 CAD系统组成硬件、软件、网络2.2 CAD系统分类2.2.1 CAD系统分类2.2.2 土木CAD系统分类2.3 通用CAD系统2.4 土木工程设计阶段CAD系统2.4.1 土木工程设计阶段划分2.4.2 设计阶段各专业配合2.4.3 对CAD系统的需求（6条）2.4.4 设计阶段典型CAD举例2.4.4.1 建研院PKPM2.4.4.2 Autodesk BLM系列（BIM）Revit建筑设计软件系统,Buzzsaw 多参与方系统工作网络平台（多阶段多专业）2.5 土木工程施工阶段CAD系统2.5.1 施工阶段划分2.5.2 对CAD的需求2.5.3 施工阶段典型CAD系统2.5.3.1 斯坦福Project 4D2.5.3.2 清华建筑施工4D管理系统2.5.3.2 清华ePIMS+2.6 CAD系统选型2.6.1 选型方法需求分析：适用性分析、效率分析、收益分析、风险分析系统性能评估2.6.2 硬件选型2.6.3 软件选型第3章计算机图形技术3.1 概述3.2 图形生成3.2.1 常用的坐标系3.2.2 基本图形元素（矢量光栅）3.2.3 生成直线段的算法3.2.3.1 光栅图形直线段的生成3.2.3.2 生成的直线段（编程）3.2.4 生成直线图形的算法3.1.4.1 矩形的生成（两点式、点差式）3.2.4.2 正多边形的生成3.2.5 生成曲线图形的算法（曲线插补法、用一系列直段逼近一条曲线）3.2.5.1 曲线的表示方法（显式、隐式、参数）3.2.5.2 曲线参数拟合（例子）3.2.5.3 抛物线样条曲线3.3 图形几何变换3.3.1 图形几何变换的概念基本方法：以点的几何变换为基础、使用变换矩阵表示点的变换规律3.3.2 二维图形几何变换（平移旋转镜像组合实例）3.3.3 三维图形几何变换3.3.4 图形的投影变换（正平行投影、透视投影）3.4 图形显示处理3.4.1 图形的窗口和视口变换3.4.2 图形裁剪3.4.2.1 二维线段的裁剪（矢量裁剪法9个部分的例子）3.4.2.2 多边形的裁剪（逐边裁剪法）3.4.2.3 字符的裁剪3.4.2.4 三维图形的裁剪3.5 工程制图程序的设计3.5.1 用计算机绘制工程图的方法3.5.2 工程图形绘制方法1 直接绘图法2. 基本图素拼合法3. 参数绘图法3.5.3 建筑结构CAD系统中的图形功能第4章三维建筑造型4.1 概述4.2 三维几何模型4.2.1 线框模型（数据结构：顶点表、边表）4.2.2 表面模型（数据结构：顶点表、边表、面表）4.2.3 实体模型（数据结构：体素调用、扫描变换、空间点列、单元分解、边界表示、结构实体几何）4.3 三维真实感图形显示4.3.1 消隐处理4.3.1.1 单个凸多面体的消隐处理（面可见性判别方法：矢量计算法）4.3.1.2 任意平面体的消隐处理（最大最小试验、包含性试验、深度检验）4.3.2 明暗效应处理1.物体表面颜色和亮度2.物体表面的质感3.光照下的物体阴影4.透明物体的透明效果和镜面物体的镜象效果4.3.2.1 表面明暗效应的影响因素1. 光照特性2. 物体表面特性3. 物体周围环境4.3.2.2 光照模型1.环境光：任何方向上光的强度都相同2.漫反射光3.镜面反射光4.透明度5.色彩4.3.3 真实感图形生成算法（渲染）扫描线算法光线追踪算法4.4 AutoCAD三维建筑造型4.4.1 概述功能：1. 建立三维几何模型（简称“三维建模”）2. 编辑三维模型3. 三维图形的消隐4. 三维图形的渲染（真实感图形显示）4.4.2 AutoCAD三维绘图基础4.4.2.1 用户坐标系世界坐标系(WCS) 和用户坐标系(UCS)：前者固定，后者可移动；改变UCS只会改变坐标系的原点和倾斜度。

AutoCAD土木工程设计与绘图教程第一章 AutoCAD简介与基础知识AutoCAD是一种广泛应用于土木工程设计与绘图的计算机辅助设计软件。

本章将介绍AutoCAD的基础知识，包括软件界面、常用工具栏和命令等。

首先，打开AutoCAD软件后，我们会看到一个包含工具栏、命令行和绘图区域的界面。

工具栏上包含各种常用的绘图工具，如直线、圆等，可以通过点击相应的工具来选择绘制的图形类型。

命令行是AutoCAD中与用户进行交互的重要工具，当我们输入命令时，命令行会显示相应的命令提示和选项。

绘图区域是我们用来创建和编辑图形的区域，我们可以通过放大、缩小和移动绘图区域来获得更好的绘图效果。

此外，还可以使用鼠标滚轮来放大和缩小绘图区域。

第二章基本绘图命令与技巧在这一章中，我们将学习一些基本的绘图命令和技巧，以帮助我们更好地进行土木工程设计。

首先，我们介绍直线命令，该命令用于绘制直线。

通过选择起点和终点，我们可以创建一条直线。

此外，还可以通过指定长度和角度来创建斜线。

接下来，我们学习圆命令，该命令用于绘制圆形。

通过选择圆心和半径，我们可以创建一个圆。

类似地，我们还可以使用椭圆命令来绘制椭圆。

通过选择中心点和两个半径，我们可以绘制一个椭圆。

另外，为了提高绘图的效率，我们可以使用相对坐标和绝对坐标来确定绘图的位置。

相对坐标是相对于当前位置的坐标，而绝对坐标是相对于绘图区域的原点的坐标。

通过掌握这些命令和技巧，我们可以更加便捷地进行土木工程设计。

第三章图层和尺寸设置在土木工程设计中，图层和尺寸设置是非常重要的一部分。

图层可用于区分不同的图形元素，通过将相同类型的元素放置在不同的图层上，我们可以对图形进行灵活的编辑和管理。

我们可以使用图层属性管理器来创建、修改和删除图层。

另外，在土木工程设计中，尺寸是非常重要的。

我们可以使用尺寸命令来添加和编辑尺寸。

通过选择绘图区域中的对象，我们可以为其添加尺寸，并设置相应的尺寸样式和标注位置。

CAD技术在土木工程中的应用CAD（计算机辅助设计）技术是指利用计算机进行设计、制图和仿真等工作的技术方法。

在土木工程领域，CAD技术的应用已经成为不可或缺的一部分。

本文将详细介绍CAD技术在土木工程中的应用，并探讨其对工程建设的影响。

一、CAD技术的基本原理和特点CAD技术是基于计算机软硬件平台的一种辅助设计技术，它可以通过计算机软件完成土木工程的设计、制图、模拟和优化等任务。

相比传统手绘设计，CAD技术具有以下几个显著特点：1. 数据可视化：通过CAD软件，设计师可以将土木工程的设计变为可视化的图形，使设计更加直观清晰。

2. 数据重用：CAD软件可以存储和管理复杂的设计数据，设计师可以在以后的工程中重用这些数据，提高设计效率。

3. 设计优化：CAD软件提供了各种工具和算法，可以帮助设计师对土木工程进行模拟和优化，从而得到更优的设计方案。

二、1. 土地勘测和地形分析CAD技术可以借助地理信息系统（GIS）将大量的勘测数据转化为图形数据，实现对土地的精确测量和分析。

通过CAD软件，可以对土地的高程、坡度、水流等进行模拟和分析，有助于选址和规划土木工程项目。

2. 建筑结构设计CAD技术在土木工程中广泛应用于建筑结构设计。

比如，通过CAD软件可以进行三维建模，实现对建筑结构的绘制、分析和仿真。

设计师可以在CAD软件中进行结构强度、稳定性等方面的计算和模拟，从而得到安全可靠的结构设计方案。

3. 道路和桥梁设计在道路和桥梁设计中，CAD技术可以实现道路、桥梁的线形绘制、断面设计和纵向曲线设计等。

通过CAD软件，设计师可以根据地形数据和交通需求，进行道路、桥梁的模拟和优化设计，实现设计的合理性和经济性。

4. 土木工程施工管理CAD技术在土木工程施工管理中也发挥着重要作用。

通过CAD软件，可以将设计图纸转换为施工图纸，并标注出具体的工程量和施工要求。

施工人员可以根据CAD软件提供的图纸和数据，进行工程施工的管理和监控。

使用AutoCAD进行土木工程设计和绘图一、简介AutoCAD是一款广泛应用于土木工程设计和绘图的软件。

它拥有强大的功能和丰富的工具，能够满足土木工程师的需求。

本文将从使用AutoCAD进行土木工程设计和绘图的角度，分为以下几个章节进行讲解。

二、绘图工具在AutoCAD中，提供了各种绘图工具，包括直线、圆、椭圆、多边形等基本形状的绘制工具，以及复杂形状的绘制工具，如样条曲线、橡皮筋线等。

通过这些工具，土木工程师可以快速地绘制地形图、工程平面图等。

三、编辑工具AutoCAD还提供了丰富的编辑工具，用于对已有图形进行修改和调整。

这些编辑工具包括移动、复制、旋转、镜像等操作，使得土木工程师可以轻松地调整设计中的元素位置和方向。

此外，还有用于修剪、延伸和倒角等高级编辑工具，进一步提升了绘图的灵活性。

四、图层管理在土木工程设计中，图层的管理非常重要。

AutoCAD提供了强大的图层管理功能，用户可以通过创建、编辑和删除图层，控制图形的显示以及属性的设置。

这样，在设计过程中，土木工程师可以根据需要将不同的元素分配到不同的图层上，提高绘图的可读性和可操作性。

五、标注和尺寸在土木工程设计中，标注和尺寸是必不可少的，用于表达设计意图和尺寸要求。

AutoCAD提供了丰富的标注和尺寸工具，可以通过自动标注、手动标注和尺寸线等方式，对设计图纸进行详细的标注和尺寸。

同时，还可以根据需求调整标注和尺寸的样式、位置和尺寸标准，满足土木工程设计的规范要求。

六、三维建模土木工程设计中，需要进行三维建模，以便更好地理解设计方案和进行可视化展示。

AutoCAD提供了强大的三维建模功能，包括三维绘制、视图切换、实体建模、布线等工具。

土木工程师可以通过这些工具，创建三维模型并进行设计分析，以达到更精确和可行的设计方案。

七、数据交换在土木工程设计中，经常需要与其他软件进行数据交换，例如与建筑设计软件、结构分析软件和土方平衡软件等。

AutoCAD支持多种数据格式的导入和导出，如DWG、DXF、IGES和STEP 等。

土木工程设计中的CAD技术随着科技的不断发展，计算机辅助设计（Computer-Aided Design，简称CAD）已经成为了现代土木工程设计的重要工具。

在土木工程设计过程中，CAD技术可以充分发挥其优势，提高设计效率、精度和准确性。

一、CAD技术的基本概念及发展历程CAD技术是一种通过计算机进行辅助设计的技术。

它可以对设计者进行辅助设计、计算、绘制和制造，使设计者更加高效地完成自己的工作。

CAD技术的发展历程也是非常悠久的。

20世纪40年代，美国的MIT和哈佛大学开始研究人工智能和计算机辅助设计，开启了CAD技术的发展历程。

随着计算机性能的不断提高和软件技术的不断发展，CAD技术逐渐成为了各个领域中的重要工具。

在土木工程领域中，CAD技术应用也越来越广泛，可以为土木工程设计师提供强大的支持和帮助。

二、CAD技术在土木工程设计中的应用1、土方工程设计在土方工程设计过程中，CAD技术可以帮助设计者快速、准确地构建3D模型，进行土方体积计算和坡度计算。

同时，对于土方工程的各种变化和修正，CAD技术也可以快速响应，并对设计的影响进行全面分析。

2、道路工程设计在道路工程设计中，CAD技术可以帮助设计者进行线路设计和曲线测量，以及制作零部件和装置图。

同时，CAD技术还可以在道路建设中支持绿化、排水和灯光等设计过程。

3、桥梁工程设计在桥梁工程设计中，CAD技术可以帮助设计师进行真实的3D模型制作，快速绘制草图和实现自动化设计。

同时，CAD技术还可以提供各种桥梁设计的效果模拟，确保设计的合理性和安全性。

三、CAD技术的优势和局限性1、优势（1）高效性：CAD技术可以大大缩短设计周期，提高工作效率和精度。

在土木工程设计过程中，CAD技术可以让设计者迅速进行测量、计算、绘制和修改，从而加快整个设计和制造的进程。

（2）精度：CAD技术可以提供高精度的设计和绘图工具，可以在各种复杂的场景中正确地计算和测量。

同时，CAD技术还可以为设计者提供各种实时监测和检测工具，以保证设计的准确性。

第一章土木工程制图概述（到给排水在线上收集）内容包括基本绘图知识点线面轴视图具体内容与后面实例进行的结合起来。

1.1土木工程图纸绘制介绍图纸是工程师的语言，种类很多，主要可分为土木工程图和机械工程图。

土木工程领域中使用土木工程图，按专业可分为建筑图、结构图、采暖空调图、给排水图、电气图和工艺流程图等。

另外，各个专业还可有自己的专业图纸。

传统上，所有的这些图纸都是工程师用图板和丁字尺来绘制。

AutoCAD的开发和应用，把广大工程师从繁重的绘图工作中解放出来，大大提高了工作效率，极少的人就可以在较短的时间内完成原来需要很多人在几个月甚至更长时间内才能完成的工作。

并且，用CAD系列软件绘图还具有更加美观、功能强大、修改方便、交流传送更加快捷等优点。

在工程领域，技术人员和管理人员都要有一定的绘图能力和识图能力。

不同的专业图纸其表达方式也不同，国家在绘图中还有一定的标准。

1.2土木工程图纸绘制规范土木工程专业或相关专业工作人员经常要绘制一些工程图纸，所以要有一些绘图规范。

1.2.1图纸规范（GBJ1-86）在AutoCAD2004中，电子图纸是无限延伸的。

为了统一起见，必须有一定的规范。

在进行电脑绘图前，必须设定一定的绘图范围，同时设定一个图纸加边框。

图纸尺寸我国GB工程制图标准规定，A系列图纸的具体规格详见表所示。

由图可以更清晰地看出其相对大小。

图1-1 A幅面图纸大小示例图框与图纸四边间距(两个图)我国GB制图规范规定，图1-1中的图框与图纸周边的各间距如表1-2所示。

标题栏、会签栏标题栏可以记录有图纸有关的绘图、设计、审核等信息。

标题栏的尺寸等有规定，各个行业之间有一定的差别。

建筑工程图每张图纸都要有标题栏（简称图标）。

其内容有：工程名称、图名、图号、设计号、设计人、绘图人、审核人员等的签名和日期。

图标应放在图纸的右下角。

如图1-3所示。

常见的标题栏格式见图所示。

标题栏的尺寸如表1-3所示。

表1-2 标准标题栏尺寸（单位：mm）标题栏除了尺寸有规定，里面的内容也有一个规范要求。

土木工程CADCAD（计算机辅助设计）在土木工程领域扮演着至关重要的角色。

它不仅提高了设计效率，还改善了项目的质量和准确性。

本文将探讨土木工程CAD的应用和优势。

一、土木工程CAD的基本概念CAD是一种利用计算机软件辅助进行设计、绘图和分析的技术。

土木工程CAD是专门用于土木工程设计和规划的CAD软件。

它利用图形化界面和各种功能模块，帮助工程师更好地进行土木工程的设计、分析和施工。

二、土木工程CAD的应用领域1. 建筑设计：土木工程CAD能够帮助设计师快速绘制建筑平面图、立面图和剖面图，同时进行土地利用和布局规划。

它还可以模拟建筑物的结构和承载力，提供设计优化方案。

2. 土地开发和规划：土木工程CAD可以帮助工程师评估土地可行性，包括地质勘察、水文分析和环境影响评估等。

它还可以进行土地规划和用地分区，确保土地利用的合理性和可持续性。

3. 道路和桥梁设计：利用土木工程CAD，工程师可以设计道路的平面布置、纵断面和横断面。

它还可以模拟车辆通行情况和交通流量，进行道路设计的优化和改进。

同样，桥梁的设计和分析也可通过CAD软件进行。

4. 水资源工程：土木工程CAD在水利工程中的应用非常广泛。

它可以进行水资源模拟与管理、水库规划和设计、泄洪预测和河道治理等。

通过CAD软件，工程师能够更好地预测和解决水资源方面的问题。

5. 环境工程：土木工程CAD还可以应用于环境工程领域。

它可以模拟大气、水体和土壤的污染传输和扩散。

此外，它还可以评估环境影响，提供环境管理和保护的解决方案。

三、土木工程CAD的优势和意义1. 提高了设计效率：相比手工绘图，土木工程CAD可以大大提高设计师的工作效率。

它提供了丰富的绘图工具和快捷操作，减少了重复性劳动和出错的可能性。

2. 改善了设计准确性：CAD软件具有高精度和精确的计算能力，可以避免人为因素引起的误差。

设计师可以更好地控制和调整设计参数，提高设计的准确性和一致性。

3. 优化设计方案：土木工程CAD具备模拟和分析功能，可以评估不同设计方案的优劣。

土木工程技术中的CAD软件使用指南一、引言土木工程是一门研究土地的开发、土地的使用以及改善人类生活环境的学科。

CAD（计算机辅助设计）软件在土木工程中扮演着重要的角色，能够快速、高效地进行设计、分析和绘图。

本文将介绍土木工程技术中常用的CAD软件的使用指南。

二、AutoCADAutoCAD是土木工程领域最常用的CAD软件之一。

以下是使用AutoCAD进行土木工程设计的一些基本步骤：1. 创建图纸：使用AutoCAD的“New”命令创建一个新的图纸文件。

选择合适的纸张大小和比例尺，确保图纸能够准确地表达设计意图。

2. 绘制基础线型：使用AutoCAD的“Line”命令绘制建筑物的外框、道路的路径等基本线型。

确保线条的连续性和准确性。

3. 创建图层：使用AutoCAD的“Layer”命令创建不同的图层，并将不同元素分类到不同的图层中，如建筑物、道路、水域等。

这样可以方便后续的修改和管理。

4. 添加文字和标注：使用AutoCAD的“Text”命令添加文字描述和标注，如建筑物的尺寸、材料等信息。

确保文字清晰可读，标注准确。

5. 绘制实体：使用AutoCAD的“Rectangle”、“Circle”、“Arc”等命令绘制建筑物、道路等实体结构。

通过调整实体的尺寸、位置和属性，实现设计意图。

6. 进行分析和模拟：使用AutoCAD的分析工具，如“Civil 3D”进行道路的纵断面和横断面分析，通过地形和弯道的模拟，评估设计的合理性。

7. 生成图形输出：使用AutoCAD的“Plot”命令将设计好的图纸输出为打印稿或电子文件，以便交流和存档。

三、RevitRevit是一款全面的建筑信息建模（BIM）软件，也适用于土木工程项目的设计和管理。

以下是使用Revit进行土木工程设计的一些基本步骤：1. 创建项目：在Revit中选择适当的模板，开始新项目的创建。

确定项目的类型、建筑设计和地理位置等信息。

2. 创建建筑物：使用Revit的“Wall”命令创建建筑物的墙壁、楼板、梁等基本构件。

建筑制图及其模板一般的AutoCAD用户都知道，AutoCAD绘图最大的特点是便于修改，绘制的图形格式统一、规范。

介绍建筑图纸的一些基本知识和AutoCAD模板的功能及用法，最后介绍建筑模板的建立。

建筑制图有一整套的行业规范，可以说建筑制图是一种工程上专用的图解文字。

但是如何将这种图解文字在AutoCAD中正确反映，就显得非常重要，否则用AutoCAD绘制出来的图纸就不符合建筑制图的要求。

因此在介绍AutoCAD绘制建筑图纸前，有必要先介绍一下建筑制图的有关知识，以及有关规定在AutoCAD中的体现。

这些主要包括绘图的线条、文字的字体和大小等很多方面。

1.1 建筑图纸介绍在建筑工程中，无论是建造工厂、住宅、剧院还是其他建筑，从设计到生成施工，各阶段都离不开工程图。

在设计阶段，设计人员用工程图来表达对某项工程的设计思想；审批工程设计方案时，工程图是研究和审批的对象，它也是技术人员交流设计思想的工具；在生成施工阶段，工程图是施工的依据，是编制施工计划、编制工程项目预算、准备生成施工所需的材料以及施工组织所必须依据的技术资料。

一般建筑的设计必须经过三个阶段设计，即初步设计、技术设计和施工图设计。

初步设计包括建筑物的总平面图、建筑平面图、立面图、剖视图及简要说明，主要结构方案及主要技术经济指标，工程概算书等，供有关部门分析、研究、审批。

技术设计是在批准的初步设计的基础上，进一步确定各专业工种之间的技术问题。

施工图设计是建筑设计的最后阶段，其任务是绘制满足施工要求的全套图纸，并编制工程说明书、结构计算书和工程预算书。

建筑图纸按专业不同可以分为建筑施工图（简称建施）、结构施工图（简称结施）和设备施工图（如电气、采暖通风、给排水等）。

各施工图的内容如下：⏹建筑施工图主要表示房屋的建筑设计内容，如房屋的总体布局、内外形状、大小、构造等，包括总平面图、平面图、立面图、剖视图、详图等。

⏹结构施工图主要表示房屋的结构设计内容，如房屋承重构件的布置、构件的形状、大小、材料、构造等，包括结构布置图、构件详图、节点详图等。