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【摘要】：计算机辅助设计技术也称为 CAD 技术， Computer Aided Design的缩写。它是指在设计过程中，利用计算机作为工具，帮助工程师进行设计的一切实用技术的总和。CAD 技术领域很广，用的最为广泛的是二、三维的几何形体建模、绘图、各种机械零部件的设计、道路桥梁设计、电路设计、建筑结构设计、力学分析等等。信息数字化技术在现代桥梁CAD中的应用在我国属于创新性工程技术实践。面向桥梁、面向工程管理、面向工程实践的先进设计思想将改变道路桥梁设计的工程设计模式。本文着重介绍数字信息化设计技术在桥梁设计CAD的运用。
【关键词】：CAD 技术；桥梁设计；创新设计；应用研究；
引言
随着数字化高科技技术的发展，在工业化国家如美国、日本和欧洲，CAD 已广泛应用于设计与制造的各个领域如工程建筑、装饰、机械、电子、汽车、造船、航天、服装、玩具等行业，实现了 100%的计算机绘图。CAD 系统的销售额每年以 30～40%的速度递增，各种CAD 软件的功能越来越完善，越来越强大。国内于 70 年代末开始 CAD 技术的大力推广应用工作，已经取得可喜的成绩，CAD 技术在我国的应用方兴未艾，出现了以中望 CAD 为代表的国产 CAD 软件群体。CAD技术是提升桥梁设计水平和高效率的关键技术部分。从二维绘图到三维参数化设计，主要解决了设计对象的几何图像生成问题。以国内目前桥梁设计CAD技术存在问题的关键，数字化设计技术是桥梁CAD软件未来发展的必然趋势。
一、CAD技术在桥梁设计中的现状
（一） CAD技术运用现状分析
近年来，国内一些单位研制了不少桥梁专业的单项设计程序和绘图程序，如土木桩基、扩大荃础耳台、T 台设计程序等并在生产中得到应用，对缩短设计周期，提高设计质量起到了一定作用。但这些程序尚待充实、提高。主要是： ① 研制单项程序时，没有总体设计的指导，没有系统程序的构思，所以各个程序之间没有联系，不能成为系统；②原有的计算机都是小型机，内存小， 所以研制的程序 ，其功能规模都较小，有一定局限性，不能适应生产需要；③没有交互式图 形处理功能和图形库技术。故此，研制了一个包括各种桥墩、各种桥台、各种基础并具有交互式图形处理功能的全桥计算机辅助设计程序，是一个很有必要的事情。
（二）简支道路梁桥设计系统现状
系统包括调度程序、曲线程序、耳墙式桥台 T 型桥台 、重力式桥墩、钢筋混凝图桥墩 、桩基础和沉井基础的自动优化设计程序. 这些程序即能单独使用， 又能根据全桥施工设计 的需要而自由组合， 从而满足各种类型简支梁桥设计的需要，实现一次上机即能完成全桥设计 .程序功能： （ 1） 各设计模块既具各标准设计原则的技术统一性， 又按个别设计编制程序，能同时满足标准设计及个别设计的要求。 （2 ）能自动设计优化的扩大基础的桥墩或桥台， 也可为深基础提供设计所需的外力。（3） 各设计模块采用 了线性规划的单纯形法对偶理论 优化方 法 ， 使程序自动设计的墩台及基础的工程数量为最省. （4 ）能自动形成墩、台及基础的设计详图， 图面包括側而图、正面图、平面图、钢筋布置详图、工程数量表、附注及图标， 满足施工设计文件的需 要。（5 ）能 自动形成桥墩设计数据文件和桥台设计数据文件 ， 并作为全桥总布置图程序的输人数据文件， 实现全桥设计和全桥绘图的有机统一。
二、对策与建议
设计为工程师所创造，为工程师所使用。数据化.变量化造型技术极大的改进了交互操作的直观性及可靠性，从而更易于使用，使设计更富有效率。使面向对象设计更易于实现和应用，达到就地勾画设计草图. 目标对象带有属性.尺寸联动.数据与图形双向交流等重要作用。图形比文字和数字更直观更形象，是设计人员与计算机交流的友好平台。墩、台、梁、基础等工程设计对象，带有尺寸、材料、钢筋与圬工数量的设计属性、力学特征，是桥梁设计人员最常用的。利用数据化化、变量化造型技术，完成工程对象的实体建模，是 CAD设计在现代社会中立足的基础。
数据化设计造型的主要技术特点：
·基于特征：将某些具有代表性的平面几何形状定义为特征，并将其所有尺寸存为可调参数，进而形成实体。基于专业知识的智能化、自动化设计。
·全尺寸约束：将形状和尺寸联合起来考虑，通过尺寸约束实现对几何形状的控制。
·尺寸驱动设计修改：通过编辑尺寸数值来驱动几何形状的改变；尺寸驱动在道理上容易理解，尤其对习惯看图纸、以尺寸来描述实体的设计者十分对路。
三、总结
全数据相关：尺寸参数的修改导致其他相关模块的相关尺寸的以改变，保持设计的一致性。
标准化设计、全关联设计、智能化设计、数字化桥梁设计。
参考文献：
[1]陈玲玲，董阮建.独立学院转型发展过程中建构建筑学专业应用技术型特色化教学体系的研究与实践[J].建筑工程技术与设计，2015.
[2]高杰.数字化设计技术在桥梁CAD中的应用[J]黑龙江交通科技，2011
通讯作者：董阮建（1987-）男，汉，湖北武汉人，硕士研究生，讲师，研究方向：工业设计、设计教育、创新设计。
李 松（1982-）男，汉，河北石家庄人，现居柳州，广西科技大学鹿山学院招标采购中心副主任（主持工作）。
周汪洋，男，广西科技大学鹿山学院在校学生。
基金项目：《CAD技术在桥梁设计中的创新性应用研究》2016年广西科技大学鹿山学院大学生科技立项项目成果； 广西科技大学鹿山学院2016年自治区级大学生创新创业训练阶段性成果（项目编号：201613639042）。
【关键词】：CAD 技术；桥梁设计；创新设计；应用研究；
引言
随着数字化高科技技术的发展，在工业化国家如美国、日本和欧洲，CAD 已广泛应用于设计与制造的各个领域如工程建筑、装饰、机械、电子、汽车、造船、航天、服装、玩具等行业，实现了 100%的计算机绘图。CAD 系统的销售额每年以 30～40%的速度递增，各种CAD 软件的功能越来越完善，越来越强大。国内于 70 年代末开始 CAD 技术的大力推广应用工作，已经取得可喜的成绩，CAD 技术在我国的应用方兴未艾，出现了以中望 CAD 为代表的国产 CAD 软件群体。CAD技术是提升桥梁设计水平和高效率的关键技术部分。从二维绘图到三维参数化设计，主要解决了设计对象的几何图像生成问题。以国内目前桥梁设计CAD技术存在问题的关键，数字化设计技术是桥梁CAD软件未来发展的必然趋势。
一、CAD技术在桥梁设计中的现状
（一） CAD技术运用现状分析
近年来，国内一些单位研制了不少桥梁专业的单项设计程序和绘图程序，如土木桩基、扩大荃础耳台、T 台设计程序等并在生产中得到应用，对缩短设计周期，提高设计质量起到了一定作用。但这些程序尚待充实、提高。主要是： ① 研制单项程序时，没有总体设计的指导，没有系统程序的构思，所以各个程序之间没有联系，不能成为系统；②原有的计算机都是小型机，内存小， 所以研制的程序 ，其功能规模都较小，有一定局限性，不能适应生产需要；③没有交互式图 形处理功能和图形库技术。故此，研制了一个包括各种桥墩、各种桥台、各种基础并具有交互式图形处理功能的全桥计算机辅助设计程序，是一个很有必要的事情。
（二）简支道路梁桥设计系统现状
系统包括调度程序、曲线程序、耳墙式桥台 T 型桥台 、重力式桥墩、钢筋混凝图桥墩 、桩基础和沉井基础的自动优化设计程序. 这些程序即能单独使用， 又能根据全桥施工设计 的需要而自由组合， 从而满足各种类型简支梁桥设计的需要，实现一次上机即能完成全桥设计 .程序功能： （ 1） 各设计模块既具各标准设计原则的技术统一性， 又按个别设计编制程序，能同时满足标准设计及个别设计的要求。 （2 ）能自动设计优化的扩大基础的桥墩或桥台， 也可为深基础提供设计所需的外力。（3） 各设计模块采用 了线性规划的单纯形法对偶理论 优化方 法 ， 使程序自动设计的墩台及基础的工程数量为最省. （4 ）能自动形成墩、台及基础的设计详图， 图面包括側而图、正面图、平面图、钢筋布置详图、工程数量表、附注及图标， 满足施工设计文件的需 要。（5 ）能 自动形成桥墩设计数据文件和桥台设计数据文件 ， 并作为全桥总布置图程序的输人数据文件， 实现全桥设计和全桥绘图的有机统一。
二、对策与建议
设计为工程师所创造，为工程师所使用。数据化.变量化造型技术极大的改进了交互操作的直观性及可靠性，从而更易于使用，使设计更富有效率。使面向对象设计更易于实现和应用，达到就地勾画设计草图. 目标对象带有属性.尺寸联动.数据与图形双向交流等重要作用。图形比文字和数字更直观更形象，是设计人员与计算机交流的友好平台。墩、台、梁、基础等工程设计对象，带有尺寸、材料、钢筋与圬工数量的设计属性、力学特征，是桥梁设计人员最常用的。利用数据化化、变量化造型技术，完成工程对象的实体建模，是 CAD设计在现代社会中立足的基础。
数据化设计造型的主要技术特点：
·基于特征：将某些具有代表性的平面几何形状定义为特征，并将其所有尺寸存为可调参数，进而形成实体。基于专业知识的智能化、自动化设计。
·全尺寸约束：将形状和尺寸联合起来考虑，通过尺寸约束实现对几何形状的控制。
·尺寸驱动设计修改：通过编辑尺寸数值来驱动几何形状的改变；尺寸驱动在道理上容易理解，尤其对习惯看图纸、以尺寸来描述实体的设计者十分对路。
三、总结
全数据相关：尺寸参数的修改导致其他相关模块的相关尺寸的以改变，保持设计的一致性。
标准化设计、全关联设计、智能化设计、数字化桥梁设计。
参考文献：
[1]陈玲玲，董阮建.独立学院转型发展过程中建构建筑学专业应用技术型特色化教学体系的研究与实践[J].建筑工程技术与设计，2015.
[2]高杰.数字化设计技术在桥梁CAD中的应用[J]黑龙江交通科技，2011
通讯作者：董阮建（1987-）男，汉，湖北武汉人，硕士研究生，讲师，研究方向：工业设计、设计教育、创新设计。
李 松（1982-）男，汉，河北石家庄人，现居柳州，广西科技大学鹿山学院招标采购中心副主任（主持工作）。
周汪洋，男，广西科技大学鹿山学院在校学生。
基金项目：《CAD技术在桥梁设计中的创新性应用研究》2016年广西科技大学鹿山学院大学生科技立项项目成果； 广西科技大学鹿山学院2016年自治区级大学生创新创业训练阶段性成果（项目编号：201613639042）。