計算機輔助設計
摘要：基于巖土工程設計中CAD（計算機輔助設計）軟件的多年使用經(jīng)驗，通過(guò)依托計算機所編寫(xiě)的樁位平面布置圖中樁位自動(dòng)編號小程序在CAD中的使用，文章分析了CAD在工程設計中舉足輕重的作用，引申出自動(dòng)化控制在建筑工程中的應用。
關(guān)鍵詞：建筑工程；工程設計；高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)；自動(dòng)化控制；計算機輔助設計
1自動(dòng)化控制概述
隨著(zhù)現代化進(jìn)程的加快，電子計算機應用的普及，自動(dòng)化控制開(kāi)始沖擊著(zhù)人們的視野及現實(shí)生活。它應用到社會(huì )的各行各業(yè)：工業(yè)、農業(yè)、國防等領(lǐng)域。由于它與人們的生產(chǎn)、生活密切聯(lián)系，因而發(fā)展迅猛，現在已成為了高新科技產(chǎn)業(yè)、先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，在現代起到前所未有的巨大作用，使得社會(huì )生產(chǎn)率以成倍的速度飛速提高。自動(dòng)化的出現，使人類(lèi)走上了省時(shí)省力、高效便捷之路。自動(dòng)化控制理念的引入以及電子計算機的普及，使得社會(huì )生產(chǎn)力與九十年代相比提升了一大截。何為自動(dòng)化控制？簡(jiǎn)言之就是非人工控制，即不需要人親自動(dòng)手的情況下，利用控制裝置使被控對象或過(guò)程自動(dòng)地按預定規律運行。自動(dòng)化控制體現在過(guò)程自動(dòng)化、機械制造自動(dòng)化、管理自動(dòng)化三方面，例如我們常涉及的電氣自動(dòng)化設備、自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)、可編程控制及其網(wǎng)絡(luò )、計算機輔助設計、制造及計算機監控管理系統等領(lǐng)域。自動(dòng)化控制已成為現代化實(shí)現的條件和標志。隨著(zhù)1946年第一臺電子計算機ENIAC的誕生，自動(dòng)化控制加快了它的進(jìn)程，十幾年后，工業(yè)方面出現了自動(dòng)開(kāi)關(guān)、自動(dòng)作業(yè)、數控機床、加工中心、自動(dòng)化倉庫、計算機輔助制造、計算機輔助設計及之后的人工智能機器人等，開(kāi)始它從機械制造向智能制造的轉變。而在建筑工程的設計領(lǐng)域，應用最廣泛的便屬計算機輔助設計了。
2計算機輔助設計
2.1計算機輔助設計的概念及應用
CAD是ComputerAidedDesign的縮寫(xiě)，即計算機輔助設計，指設計人員在計算機、圖形設備界面上進(jìn)行設計工作。1972年10月，國際信息處理聯(lián)合會(huì )（IFIP）在荷蘭召開(kāi)的“關(guān)于CAD原理的工作會(huì )議”上給出如下定義：CAD是一種技術(shù)，其中人與計算機結合為一個(gè)問(wèn)題求解組，緊密配合，發(fā)揮各自所長(cháng)，從而使其工作優(yōu)于每一方，并為應用多學(xué)科方法的綜合性協(xié)作提供了可能。CAD功能強大，多個(gè)行業(yè)、領(lǐng)域均有用到。如建筑工程、裝飾設計、環(huán)境藝術(shù)設計、水電工程、土木施工中的工程制圖；精密零件、模具、設備的工業(yè)制圖；服裝加工中的服裝制版；電子工業(yè)中的印刷電路板設計等諸多領(lǐng)域。它有強大的、開(kāi)放的用戶(hù)界面，以此為平臺供用戶(hù)發(fā)揮各自專(zhuān)業(yè)的技術(shù)特點(diǎn)。在建筑工程中，應客戶(hù)要求，設計通常要用計算機對不同方案進(jìn)行比選；各種文字的、圖形的、數字的設計信息電子格式，都需存儲、修改、成圖，且能快速檢索。設計人員通常利用CAD從草圖開(kāi)始設計，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D，繁重工作由計算機輔助完成；CAD可以完成圖形的編輯、放大、縮小、平移、復制和旋轉等有關(guān)的圖形數據加工工作，由CAD自動(dòng)產(chǎn)生的設計結果，便于設計人員快速作出圖形，并可及時(shí)快速修改完善。
2.2計算機輔助設計應用實(shí)例———樁位平面布置圖中樁位編號的實(shí)現
2011年3月河北神池房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司在河北省平山縣擬建神池商廈項目商業(yè)綜合樓。高層部分設計采用框剪結構，筏板基礎，設計要求處理后復合地基承載力特征值fak達到430kPa；多層部分設計采用獨立基礎，框剪結構，設計要求處理后復合地基承載力特征值fak不小于400kPa。我公司承擔了該工程的地基加固處理工程設計與施工任務(wù)，設計采用素混凝土樁進(jìn)行地基處理，經(jīng)計算，確定復合地基面積置換率為9.5%，設計總樁數為2632根。設計方案需附《樁位平面布置圖》，其中每一根樁都需按順序編號，二千多根樁，我們在CAD中使用編號命令，僅用了一分鐘，從左至右，從上至下，準確、快速，使設計人員從單調、重復的編號工作中解脫出來(lái)，把主要時(shí)間和精力用在設計理念、設計方案、關(guān)鍵參數的思考上，快速交出用戶(hù)滿(mǎn)意的作品。而在該工程施工時(shí)，根據現場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況及設計要求，共完成素砼樁4083根。如此大的變更，我們借助計算機輔助設計，僅用4個(gè)小時(shí)就完成了設計方案的修改。在CAD中重新布樁后僅僅一分鐘即完成了樁位的重新編號。在CAD中調用一個(gè)“count”的程序小插件即完成了此項編號任務(wù)，由此可見(jiàn)它功能的強大。早在上世紀九十年代，我們所畫(huà)的《樁位平面布置圖》是通過(guò)直尺、三角板、圓規等工具手工繪制的，加班熬夜也需三四天才能完成，若需修改，只能重新再畫(huà)，遠不能滿(mǎn)足用戶(hù)需要，跟不上社會(huì )進(jìn)步的步伐；進(jìn)入二十一世紀后，計算機大范圍普及，借助計算機輔助設計，運用三、四個(gè)小時(shí)便可完成《樁位平面布置圖》的繪制，而當時(shí)給樁位編號時(shí)所用時(shí)間視布樁多少一般在三十分鐘以?xún)�。該小程序使CAD實(shí)現了《樁位平面布置圖》中樁位的半自動(dòng)編號，即人工指定編號位置，CAD自動(dòng)流水編號。雖是半自動(dòng)，但相比手工繪圖編號，已大大節省了人力。而我們現在所用的“count”小程序，已實(shí)現了編號完全自動(dòng)化，編號完成時(shí)間快到以秒計算。隨著(zhù)科技進(jìn)步，外部程序的功能提高、改進(jìn)后，仍可在CAD中調用。由此可見(jiàn)CAD可以順應社會(huì )的發(fā)展變化，不斷提高自身以滿(mǎn)足用戶(hù)要求。
2.3計算機輔助設計的意義
計算機輔助設計已在建筑設計中廣泛應用，非常普及，已到了缺之便無(wú)法工作的境地。CAD在設計領(lǐng)域已無(wú)人不知、無(wú)人不曉、無(wú)人不用。在建設過(guò)程中設計是建設的靈魂，是其必要的前期階段，施工則是人們理念、目標的實(shí)現，是實(shí)體的建設。在建筑行業(yè)，自動(dòng)化控制已成為其不可或缺的左膀右臂。
3結束語(yǔ)
分析表明，將自動(dòng)化控制中的計算機輔助設計這一強大工具應用到設計工作中，會(huì )使得設計人員省時(shí)省力，修改便捷，作品準確、美觀(guān)。因此我們應重視CAD的應用，熟練掌握該項技能，使其成為設計人員的必備技能，讓CAD為我所用。在現代社會(huì )，高質(zhì)高量高效，就代表巨大效益，而要實(shí)現此目標，自動(dòng)化控制功不可沒(méi)。自動(dòng)化控制改變了人們的工作理念及工作方法，使我們能夠高效完成工作任務(wù)。
參考文獻
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