土木工程概论第章计算机在土木工程中应用
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3D3S是由同济大学开发，主要针对钢结构设计的CAAD软件。它可 以对钢结构、空间张拉结构、膜材结构、幕墙结构、网架网壳结构以 及塔桅结构等进行分析计算，目前3D3S已经成为了国内广泛使用的钢 结构软件。
计算机辅助设计
CAD在我国建筑工程领域的应用
天正建筑Tarch对建筑物模型表面材质进行设置的情形
Ø CAD技术的应用现状 1. 计算机硬件技术、工程设计知识与方法 2.计算数学、计算力学、计算机图形学 3.数据结构和数据库、有限元法 4.计算机网络、仿真技术
计算机辅助设计
CAD在我国建筑工程领域的应用
Ø 常用结构工程CAD软件介绍
计算机辅助设计
CAD在我国建筑工程领域的应用
Ø AutoCad软件及其操作基础
计算机辅助设计
CAD在我国建筑工程领域的应用
Ø AutoCad软件及其操作基础
1.基本功能
（1）平面绘图 能以多种方式创建直线、圆、椭圆、多边形、样条曲线等基本图形
对象。
（2）绘图辅助工具 AutoCAD提供了正交、对象捕捉、极轴追踪、捕捉追踪等 。 （3）标注尺寸 可以创建多种类型尺寸，标注外观可以自行设定。 （4）书写文字 能轻易在图形的任何位置、沿任何方向书写文字，可设定文字、字
使用3D3S设计的多层建筑结构图
计算机辅助设计
CAD在我国建筑工程领域的应用
使用广厦建筑结构CAD进行结构设计
使用PKPM生成施工图
计算机模拟仿真计算
计算机仿真的概念，以及其起源和发展
计算机仿真是应用电子计算机对系统的结构、功能和行为以及参与系统控制的人的 思维过程和行为进行动态性比较逼真的模仿。 在我国，自从20世纪50年代中期以来，系统仿真技术就在航天、航空、军事等尖端 领域得到应用，取得了重大的成果。自20世纪80年代初开始，随着微机的广泛应用 ，数字仿真技术在土木工程、自动控制、电气传动、机械制造、造船、化工等工程 技术领域也得到了广泛应用。 有限元分析（Finite Element Analyse，简称FEA）作为计算机仿真的重要手段在 土木工程有着极其广泛的应用，其实质在于用大量离散的单元代表一个给定的域。 1941年Hrenikoff提出了所谓的网格法，它将平面弹性体看作是一批杆件和梁； 1943年Courant提出了在一个子域上采用逐段连续函数来接近未知函数。Hrenikoff 和Courant提出的无疑是有限元方法（Finite Element Method，简称FEM）的关键 特性，但正式的有限元法的文献则应归功于Argyris、Kelsey、Turner、Clough、 Martin和Topp，其中Clough于1960年第一次使用了“有限元”这个名词，其后有限 元的研究开始迅速发展，在结构力学、流体力学、电学、热力学，核物理等方面都 有着极为重要的应用。
第11章 计算机在土木工 程中的应用
教教学目标
学目标
教学目标
Biblioteka Baidu
知识目标
熟悉计算机辅助设计的概念；熟 悉常用结构工程软件的功能与特 点；了解Autocad的基本功能； 了解有限元分析的概念以及其在 计算机仿真技术中的作用；了解 智能建筑的概念及其发展；了解 智能建筑在我国的现状。
技能目标
通过学习本章内容，加强理解计 算机技术在工程实践中的重要性 ，熟悉各种不同结构软件的运行 环境与功能，为以后的学习打下 基础。
目录
第一节 计算机辅助设计 第二节 计算机模拟仿真计算 第三节 智能建筑
计算机辅助设计
计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD）是一种利用计算机硬 、软件系统辅助人们对产品或工程进行 设计的方法和技术，是一门多学科综合 应用的新科学。
计算机辅助设计
计算机辅助设计概述
计算机辅助设计
CAD在我国建筑工程领域的应用
Ø AutoCad软件及其操作基础
2.以AutoCAD为图形支撑平台进行的二次开发软件举例
由北京天正工程软件有限公司开发的天正系列软件是国内最早开始对 AutoCAD进行二次开发的CAD软件之一，从1994年至今已经发展出天正建筑、 电气、暖通、给排水、日照、结构、装修、市政等一系列建筑工程相关软件。
AutoCAD是美国Autodesk公司1982年推出的计算机辅 助设计的软件包。自推出以来已经进行了20多次升级， 从1982年的AutoCADV1.0到如今AutoCAD 2013其功能 日益强大和完善，现在AutoCAD已经成为CAD的世界标 准，广泛应用于建筑、机械、航天、石油化工、纺织 等各种工程设计领域。
计算机模拟仿真计算
仿真软件在我国工程领域中的应用
常见的通用有限元分析程序，如ANSYS、ABAQUS、DIANA、ADINA、IDARC、ALGOR等程序当中 对国内影响比较大的是ANSYS 。
使用ANSYS进行结构有限元分析一般分前处理、求解和后处理三步。其中前处理当中会包含 着建模、设定分析类型、设定模型材料性质参数、设定单元类型、划分单元、施加约束和荷载 几步，是整个分析过程用时最多的部分。一个有限元分析是否合理，甚至于有限元分析是否能 够正常完成都取决于前处理工作完成的质量。
ANSYS Workbench 设计思路
使用ANSYS建模并进行力学分析
在ANSYS中导入AutoCAD模型
计算机模拟仿真计算
仿真软件在我国工程领域中的应用
作为当今大型通用程序专业化的趋向，ANSYS也推出了供开发者针对特定分析需求，开发具自主 知识产权软件的专用平台ANSYS Workbench。它提供了一个加载和管理各种API组件的基本框架 ，在这个框架中各种组件通过Jscript、Vbscript和HTML脚本组织成适合用户使用的GUI，开发 者自己的技术也可以向ANSYS的技术一样编制成API融入到程序当中 。
体、倾斜角度及宽度缩放比例等属性。
（5）三维绘图 可创建3D实体及表面模型，能对实体本身进行编辑。 （6）网络功能 可将图形在网络上发布，或是通过网络访问AutoCAD资源。 （7）数据交换 AutoCAD提供了多种图形图像数据交换格式及相应命令。
计算机辅助设计
CAD在我国建筑工程领域的应用
从三维实体到二维投影的思维方式
计算机辅助设计
CAD在我国建筑工程领域的应用
天正建筑Tarch对建筑物模型表面材质进行设置的情形
Ø CAD技术的应用现状 1. 计算机硬件技术、工程设计知识与方法 2.计算数学、计算力学、计算机图形学 3.数据结构和数据库、有限元法 4.计算机网络、仿真技术
计算机辅助设计
CAD在我国建筑工程领域的应用
Ø 常用结构工程CAD软件介绍
计算机辅助设计
CAD在我国建筑工程领域的应用
Ø AutoCad软件及其操作基础
计算机辅助设计
CAD在我国建筑工程领域的应用
Ø AutoCad软件及其操作基础
1.基本功能
（1）平面绘图 能以多种方式创建直线、圆、椭圆、多边形、样条曲线等基本图形
对象。
（2）绘图辅助工具 AutoCAD提供了正交、对象捕捉、极轴追踪、捕捉追踪等 。 （3）标注尺寸 可以创建多种类型尺寸，标注外观可以自行设定。 （4）书写文字 能轻易在图形的任何位置、沿任何方向书写文字，可设定文字、字
使用3D3S设计的多层建筑结构图
计算机辅助设计
CAD在我国建筑工程领域的应用
使用广厦建筑结构CAD进行结构设计
使用PKPM生成施工图
计算机模拟仿真计算
计算机仿真的概念，以及其起源和发展
计算机仿真是应用电子计算机对系统的结构、功能和行为以及参与系统控制的人的 思维过程和行为进行动态性比较逼真的模仿。 在我国，自从20世纪50年代中期以来，系统仿真技术就在航天、航空、军事等尖端 领域得到应用，取得了重大的成果。自20世纪80年代初开始，随着微机的广泛应用 ，数字仿真技术在土木工程、自动控制、电气传动、机械制造、造船、化工等工程 技术领域也得到了广泛应用。 有限元分析（Finite Element Analyse，简称FEA）作为计算机仿真的重要手段在 土木工程有着极其广泛的应用，其实质在于用大量离散的单元代表一个给定的域。 1941年Hrenikoff提出了所谓的网格法，它将平面弹性体看作是一批杆件和梁； 1943年Courant提出了在一个子域上采用逐段连续函数来接近未知函数。Hrenikoff 和Courant提出的无疑是有限元方法（Finite Element Method，简称FEM）的关键 特性，但正式的有限元法的文献则应归功于Argyris、Kelsey、Turner、Clough、 Martin和Topp，其中Clough于1960年第一次使用了“有限元”这个名词，其后有限 元的研究开始迅速发展，在结构力学、流体力学、电学、热力学，核物理等方面都 有着极为重要的应用。
第11章 计算机在土木工 程中的应用
教教学目标
学目标
教学目标
Biblioteka Baidu
知识目标
熟悉计算机辅助设计的概念；熟 悉常用结构工程软件的功能与特 点；了解Autocad的基本功能； 了解有限元分析的概念以及其在 计算机仿真技术中的作用；了解 智能建筑的概念及其发展；了解 智能建筑在我国的现状。
技能目标
通过学习本章内容，加强理解计 算机技术在工程实践中的重要性 ，熟悉各种不同结构软件的运行 环境与功能，为以后的学习打下 基础。
目录
第一节 计算机辅助设计 第二节 计算机模拟仿真计算 第三节 智能建筑
计算机辅助设计
计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD）是一种利用计算机硬 、软件系统辅助人们对产品或工程进行 设计的方法和技术，是一门多学科综合 应用的新科学。
计算机辅助设计
计算机辅助设计概述
计算机辅助设计
CAD在我国建筑工程领域的应用
Ø AutoCad软件及其操作基础
2.以AutoCAD为图形支撑平台进行的二次开发软件举例
由北京天正工程软件有限公司开发的天正系列软件是国内最早开始对 AutoCAD进行二次开发的CAD软件之一，从1994年至今已经发展出天正建筑、 电气、暖通、给排水、日照、结构、装修、市政等一系列建筑工程相关软件。
AutoCAD是美国Autodesk公司1982年推出的计算机辅 助设计的软件包。自推出以来已经进行了20多次升级， 从1982年的AutoCADV1.0到如今AutoCAD 2013其功能 日益强大和完善，现在AutoCAD已经成为CAD的世界标 准，广泛应用于建筑、机械、航天、石油化工、纺织 等各种工程设计领域。
计算机模拟仿真计算
仿真软件在我国工程领域中的应用
常见的通用有限元分析程序，如ANSYS、ABAQUS、DIANA、ADINA、IDARC、ALGOR等程序当中 对国内影响比较大的是ANSYS 。
使用ANSYS进行结构有限元分析一般分前处理、求解和后处理三步。其中前处理当中会包含 着建模、设定分析类型、设定模型材料性质参数、设定单元类型、划分单元、施加约束和荷载 几步，是整个分析过程用时最多的部分。一个有限元分析是否合理，甚至于有限元分析是否能 够正常完成都取决于前处理工作完成的质量。
ANSYS Workbench 设计思路
使用ANSYS建模并进行力学分析
在ANSYS中导入AutoCAD模型
计算机模拟仿真计算
仿真软件在我国工程领域中的应用
作为当今大型通用程序专业化的趋向，ANSYS也推出了供开发者针对特定分析需求，开发具自主 知识产权软件的专用平台ANSYS Workbench。它提供了一个加载和管理各种API组件的基本框架 ，在这个框架中各种组件通过Jscript、Vbscript和HTML脚本组织成适合用户使用的GUI，开发 者自己的技术也可以向ANSYS的技术一样编制成API融入到程序当中 。
体、倾斜角度及宽度缩放比例等属性。
（5）三维绘图 可创建3D实体及表面模型，能对实体本身进行编辑。 （6）网络功能 可将图形在网络上发布，或是通过网络访问AutoCAD资源。 （7）数据交换 AutoCAD提供了多种图形图像数据交换格式及相应命令。
计算机辅助设计
CAD在我国建筑工程领域的应用
从三维实体到二维投影的思维方式