在水工建筑领域,钢筋混凝土结构配筋及工程图绘制一直以来都是一项费时而又费力的工作。廊道是水工建筑领域中比较常见的结构,其结构因大坝所在位置地形、地质的不同而变得异常复杂,致使钢筋布置设计过程无固定规律可循,配筋难度增大。本文结合华中科技大学CAD中心与长江水利委员会的合作项目“水工结构通航建筑物三维配筋设计系统”展开研究,主要研究内容如下:首先,针对传统水工钢筋混凝土结构配筋设计的实际需求,分析了三维水工廊道配筋CAD系统的功能,提出了基于层次表达的系统总体框架,并对相关关键技术进行了论述。其次,基于水工廊道的结构及其配筋特点,归纳总结出几种典型的廊道结构。根据钢筋的形状相似性和混凝土结构面的构造方式,研究廊道“三维配筋、二维出图”的整体构造策略。结合长江水利委员会对于廊道配筋设计的实际需求,重点研究基于拉伸的截面构造钢筋方法。为了提高廊道配筋的工作效率,提出基于“体外配筋”的廊道配筋新思路,并给出相关的应用实例。再次,基于钢筋混凝土结构的三维配筋模型,提出二维钢筋工程图的快速生成策略。结合该策略的实现,研究基于剖切管理树的三维剖切与基于规则和约束的钢筋标注策略,为钢筋工程图的快速生成奠定了基础。最后,在上述研究的基础上,采用面向对象的建模与分析技术,实现了一个面向工程建设集成环境的三维水工廊道配筋CAD系统。通过相关的应用测试表明,该系统具有自动化程度高、数据准确、效率高等特点,同时还验证了前述理论、策略和方法的可行性与正确性。