1概述 1
1.1计算机辅助设计简述 1
1.1.1计算机辅助设计的基本概念 1
1.1.2计算机辅助设计的发展历史 2
1.2 CAD系统的组成 2
1.2.1 CAD硬件系统 3
1.2.2 CAD软件系统 3
1.3计算机图形学简述 5
1.3.1计算机图形学的有关概念 5
1.3.2计算机图形系统的组成 8
1.4土木工程中的CAD及相关技术 10
1.4.1工程设计资质对CAD的要求 10
1.4.2工程设计CAD技术应用 10
1.4.3信息技术在土木工程中的应用 11
2绘图软件AutoCAD 2010 14
引言 14
2.1 AutoCAD 2010的安装 14
2.1.1安装AutoCAD 2010的系统要求 14
2.1.2 AutoCAD 2010的开机启动 15
2.2 AutoCAD操作界面和基础知识 17
2.2.1 AutoCAD 2010的启动屏幕界面 17
2.2.2 AutoCAD 2010的命令输入与透明命令的使用 22
2.2.3坐标系和点的坐标表示法 24
2.2.4点和数据的输入 25
2.2.5鼠标和键盘的应用 26
2.2.6 AutoCAD 2010的文件管理 27
2.3 AutoCAD 2010的绘图环境与辅助命令 30
2.3.1 AutoCAD 2010的绘图环境的定制 30
2.3.2绘图辅助（Drawing Aids） 31
2.3.3目标捕捉（Osnap） 34
2.3.4图层管理和线型、颜色的控制与实体特征 37
2.3.5查询命令 43
2.3.6系统变量 44
2.3.7使用帮助菜单 44
2.3.8使用命令别名（简化命令） 44
2.4 AutoCAD R14的基本绘图方法 46
2.4.1绘制直线（Line）、射线（Ray）和构造线（Xline） 46
2.4.2绘制单线圆（Circle）、圆弧（Arc）和椭圆及椭圆弧（Ellipse） 49
2.4.3点（Point）的绘制 55
2.4.4绘制圆环（Donut） 56
2.4.5绘制多段线（Pline） 57
2.4.6绘制矩形（Rectangle）和等边多边形（Polygon） 60
2.4.7绘制多线（Mline）和光滑曲线（Spline） 62
2.4.8徒手画线（Sketch） 65
2.4.9绘制填充图形 66
2.4.10用Revcloud命令绘制云状或树状形体 70
2.5图形的编辑 71
2.5.1目标选择 71
2.5.2图形的删除、复制和移动 74
2.5.3图形的镜像、阵列和偏移 76
2.5.4图形的旋转和缩放 81
2.5.5图形的折断和修剪 83
2.5.6图形的延伸、拉伸和改变长度 86
2.5.7对图形进行倒角和倒圆 90
2.5.8线性编辑 93
2.5.9分解图形（Explode） 95
2.5.10夹持点的使用（Ddgrips） 95
2.6图形显示控制 96
2.6.1利用Zoom命令缩放图形 96
2.6.2利用Pan命令平移显示图形 98
2.6.3图形的快速缩放（Viewres） 100
2.6.4图形的重新生成（Regen） 100
2.7图块及其应用 101
2.7.1图块的特点 101
2.7.2图块的定义 101
2.7.3图块的插入 104
2.7.4图块的编辑 106
2.7.5图块中属性的应用 106
2.7.6动态图块的概念和应用 109
2.8给图形标注文字 112
2.8.1用Text（或Dtext）命令标注单行文字 112
2.8.2用Mtext命令标注多行文字 114
2.8.3定义文字样式（Style） 118
2.8.4特殊字符的输入 121
2.8.5文字编辑 122
2.8.6与文字有关的其他命令 124
2.8.7在图形中插入表格 124
2.9给图形标注尺寸 128
2.9.1尺寸标注简述 128
2.9.2尺寸标注的关联性 129
2.9.3尺寸标注的类型 129
2.9.4尺寸标注样式的设置（Ddim） 130
2.9.5标注线性型尺寸 139
2.9.6标注角度型尺寸（Dimangular） 146
2.9.7标注直径/半径（Dimdiameter/Dimradius） 147
2.9.8中心标注（Dimcenter） 148
2.9.9引线标注和多重引线（Leader和Mleader）命令 148
2.9.10编辑尺寸标注 150
2.10三维绘图初步 152
2.10.1三维绘图辅助 152
2.10.2绘制三维图形 157
2.11图形的输出 164
2.11.1配置输出设备 164
2.11.2打印样式 164
2.11.3打印图形 167
2.11.4布局与视口 171
2.12 AutoCAD高级应用 177
2.12.1 AutoCAD设计中心 177
2.12.2图形格式的转换 179
2.12.3外部参照的使用 181
3施工图绘制 185
3.1施工图绘制的一般步骤 185
3.2基本规定 186
3.3建筑结构的有关表示方法 194
3.3.1混凝土结构 195
3.3.2钢结构 197
3.4桥涵、隧道等结构的表示方法 202
4数学计算软件 205
4.1概述 205
4.1.1主要数学计算软件简介 205
4.1.2数学计算软件的选用 206
4.1.3本章目的 206
4.2 MATLAB的基础知识 206
4.2.1安装 206
4.2.2操作桌面 206
4.2.3指令窗（Command Window） 207
4.2.4历史指令窗（Command History）、实录指令（Diary） 210
4.2.5当前目录窗（Current Directory） 210
4.2.6工作空间浏览器（Workspace Browser） 212
4.2.7帮助系统 213
4.2.8其他窗口 214
4.3 MATLAB的数值计算 214
4.3.1一维数组 214
4.3.2二维数组的创建 215
4.3.3二维数组元素的标识 215
4.3.4二维数组的子数组寻访和赋值 215
4.3.5复杂数组的构建 215
4.3.6数组运算和矩阵运算 217
4.3.7关系操作和逻辑操作 218
4.3.8数值计算举例 219
4.4字符串、细胞和构架数组 219
4.4.1字符串数组简介 219
4.4.2细胞数组简介 220
4.4.3构架数组简介 221
4.5数据的可视化及图形用户界面制作 221
4.5.1高级图形命令简介 222
4.5.2低级图形（句柄图形）命令简介 222
4.5.3图形用户界面GUI制作简介 223
4.6 M文件 224
4.6.1简介 224
4.6.2 M文件入门举例 225
4.6.3 MATLAB控制流 226
4.6.4其他 226
4.7符号计算 227
4.7.1符号计算特点 227
4.7.2 MATLAB符号计算入门 227
4.7.3其他符号计算简介 228
4.8 Notebook 229
4.8.1安装 229
4.8.2启动 229
4.8.3输入细胞（群）的创建和运行 229
4.8.4计算区的创建和运行 230
4.8.5其他 230
4.9 MATLAB编译器（Compiler） 230
4.9.1编译器的功能 230
4.9.2由M文件创建外部应用程序基本步骤 231
4.10应用程序接口API 231
4.11 MATLAB用于有限元分析的简例 232
4.12 MATLAB用于振动台试验数据分析的简例 234
4.12.1用MATLAB求模型的传递函数 234
4.12.2用MATLAB求积分位移 237
4.12.3小结 239
5通用结构设计软件 240
5.1概述 240
5.1.1 PKPM的特点 240
5.1.2本章目的 240
5.2 PMCAD 241
5.2.1软件应用范围 241
5.2.2 PKPM主菜单 242
5.2.3工作环境 243
5.2.4主菜单1【建筑模型与荷载输入】 243
5.3 TAT 263
5.3.1【接PM生成TAT数据】 264
5.3.2【结构内力，配筋计算】 269
5.3.3主菜单3【PM次梁内力与配筋计算】 270
5.3.4主菜单4【分析结果图形和文本显示】 270
6通用有限元分析软件 275
6.1概述 275
6.1.1有限元分析软件出现的背景 275
6.1.2 ANSYS软件的特点 275
6.1.3本章目的 276
6.2 ANSYS的用户界面 276
6.3 ANSYS程序的单元库和荷载 278
6.4有限元分析模型的建立 282
6.4.1单元模式、实常数、材料的定义 282
6.4.2实体模型和有限元模型 286
6.4.3基本实体的创建 287
6.4.4实体模型的布尔操作 293
6.4.5单元属性赋予和网格划分 296
6.4.6实体的选择 300
6.4.7显示及变换 302
6.5加载和求解 306
6.5.1求解类型 306
6.5.2荷载步 307
6.5.3加载 308
6.5.4求解 312
6.5.5输出窗口 312
6.6计算结果的提取——通用后处理 312
6.6.1读入数据 313
6.6.2结果的图形显示 314
6.6.3单元数据 317
6.6.4工况和工况操作 320
参考文献 323