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1、建筑結(jié)構(gòu)CAD 作業(yè)1 第一部分1、答：優(yōu)化方法軟件包主要包括兩方面的內(nèi)容：一是針對實(shí)際問題如何建立最優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型，二是如何選擇最優(yōu)方法利用計(jì)算機(jī)對該問題求解。 2、答：（1）能夠切實(shí)可行地解決具體工程問題，給出直接用于設(shè)計(jì)的最終結(jié)果；（2）符合有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和工程設(shè)計(jì)中的習(xí)慣；（3）充分利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件資源；（4）具有較好的設(shè)備無關(guān)性和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)無關(guān)性，便于運(yùn)行與各類硬件環(huán)境以及與不同軟件的連接；（5）實(shí)用方便，具有良好的人機(jī)交互界面；具有較高的效率；（6）運(yùn)行可靠，維護(hù)簡單，便于擴(kuò)充，具有良好的再開發(fā)性。 3、答：用戶可通過如下幾種方式來退出AutoCAD: 1）

2、直接單擊AutoCAD主窗口右上角的 2）選擇菜單【File（文件）]一[Exit（退出）】； 3）在命令行中輸入：quit（或別名exit）第二部分 1、答：（1）實(shí)現(xiàn)人機(jī)的交互式對話；（2）以圖形為媒介實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話；（3）實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助模擬。 2、答： （1）第一階段，20世紀(jì)60年代初期?60年代末期。這個(gè)階段的CAD系統(tǒng)以使用大型通用機(jī)（晶體管電路為主）和刷新式圖形顯示器為基本標(biāo)志；這個(gè)時(shí)期的CAD系統(tǒng)價(jià)格昂貴，性能簡單，全世界只有少數(shù)大企業(yè)研制或擁有大約200套CAD系統(tǒng)，主要應(yīng)用于航空和汽車制造業(yè)。（1）第一階段，20世紀(jì)60年代初期?60年代末期。這個(gè)階段的CAD系統(tǒng)以

3、使用大型通用機(jī)（晶體管電路為主）和刷新式圖形顯示器為基本標(biāo)志；這個(gè)時(shí)期的CAD系統(tǒng)價(jià)格昂貴，性能簡單， 全世界只有少數(shù)大企業(yè)研制或擁有大約200套CAD系統(tǒng)，主要應(yīng)用于航空和汽車制造業(yè)。 （2）第二階段，20世紀(jì)60年代末期?70年代末期。60年代末，美國DEC公司開始生產(chǎn)出價(jià)格相當(dāng)?shù)土男⌒蜋C(jī)。同時(shí)價(jià)格更加便宜的存儲(chǔ)管式顯示器也得到應(yīng)用，光筆、圖形輸入板等各種形式的圖形輸入設(shè)備也投入應(yīng)用。使得CAD系統(tǒng)的價(jià)格大幅度下降，促使CAD技術(shù)有可能得到快速發(fā)展和推廣。這個(gè)時(shí)期開發(fā)出的CAD系統(tǒng)在微電子行業(yè)中集成電路和印刷電路板設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)實(shí)用化，圖形數(shù)據(jù)庫得到開發(fā)，此時(shí)

4、商品化CAD系統(tǒng)在中小企業(yè)中開始應(yīng)用和推廣。 （3）第三階段，20世紀(jì)80年代初期?90年代初期。在此時(shí)期出現(xiàn)了廉價(jià)的固體電路隨機(jī)存儲(chǔ)器，產(chǎn)生逼真圖形的光柵掃描顯示器、鼠標(biāo)器、靜電式繪圖儀，伴隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的進(jìn)步，微型機(jī)、超級(jí)微型機(jī)和圖形工作站得到普及應(yīng)用。商品化圖形系統(tǒng)也獲得迅速發(fā)展，使CAD技術(shù)從發(fā)達(dá)國家向發(fā)展中國家擴(kuò)展，從用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)展到用于工程設(shè)計(jì)，標(biāo)志著CAD技術(shù)進(jìn)入了實(shí) 用期，但是，到了這一程度也只能稱得上是充分利用了計(jì)算機(jī)輔助繪圖。對于達(dá) 到MIT聽提出的第三個(gè)目標(biāo)，即真正實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助模擬，模擬人在以往的產(chǎn) 品或工程設(shè)計(jì)的整個(gè)過程的所有工作，仍然是一項(xiàng)長期而

5、艱巨的任務(wù)，有許多技術(shù)困難需要深入研究和加以解決。 （4）第四階段，即從20世紀(jì)90年代中期至今。當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)正以前所未有的速度飛躍發(fā)展，以Intel公司芯片技術(shù)為代表的硬件革命，為CAD技術(shù)的創(chuàng)新提供了更加強(qiáng)大的實(shí)現(xiàn)手段。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)作為一頂多學(xué)科交叉、滲透的高科技發(fā)展產(chǎn)物，目前正向著集成化、協(xié)同化、智能化的方向發(fā)展，在新世紀(jì)里必將產(chǎn)生巨大的變革。 3、答：CAD技術(shù)運(yùn)用于工程設(shè)計(jì)有著傳統(tǒng)手工設(shè)計(jì)無法比擬的優(yōu)越性，它能降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)周期。有效避免手工設(shè)計(jì)中存在的錯(cuò)、 漏、缺”現(xiàn)象。采用CAD技術(shù)能方便實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目投標(biāo)、方案優(yōu)化、數(shù)值計(jì)算、施工圖設(shè)計(jì)繪制、工程造價(jià)預(yù)

6、算等一系列服務(wù)，從而降低工程造價(jià)、節(jié)省投資、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、提高生產(chǎn)效益。 第三部分 1、答：第一代計(jì)算機(jī)（1946-1958）:以電子管為邏輯元件，開始出現(xiàn)匯編語言，主要用于科學(xué)和工程計(jì)算，運(yùn)算速度達(dá)幾萬次/so 第二代計(jì)算機(jī)（1958-1964）:以晶體管為邏輯元件，開始出現(xiàn)高級(jí)語言和操作系統(tǒng)，并開始于事物處理和過程控制，運(yùn)算速度幾百萬次/s。 第三代計(jì)算機(jī)（1964-1971）:以集成電路為邏輯元件，出現(xiàn)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，操作系統(tǒng)得到迅速發(fā)展和普及，出現(xiàn)了多種高級(jí)語言，廣泛用于工業(yè)控制、數(shù)據(jù)處理和科學(xué)計(jì)算等各個(gè)領(lǐng)域，運(yùn)算速度達(dá)幾千萬次/s。 第四代計(jì)算機(jī)（1971-1980）:以大規(guī)

7、模集成電路為邏輯元件和內(nèi)存儲(chǔ)器。由于運(yùn)算器和控制器可以做在一塊半導(dǎo)體芯片上，這就出現(xiàn)了微處理器（CPU）以及以它為核心構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)，其運(yùn)算速度達(dá)幾億次/s。 第五代計(jì)算機(jī)（1980-）:采用超大規(guī)模集成電路為邏輯元件和內(nèi)存儲(chǔ)器，其運(yùn)算速度達(dá)幾十億次/Bo真正的第五代計(jì)算機(jī)將像人一樣能聽、能看、能說、能思考，即是智能化的計(jì)算機(jī)。 2、答：在CAD系統(tǒng)中用到的專用語言有： LISP語言：這是一種函數(shù)型表處理語言，適用于字符、符號(hào)的處理。在AutoCAD圖形系統(tǒng)中常用內(nèi)嵌的AutoLISP語言進(jìn)行二次開發(fā)。 PROLOG語言；這是一種專用圖形語言，適宜于描述邏輯推理過程。 APT語言：

8、這是一種專用圖形語言，適宜于對各種圖形進(jìn)行描述及處理。 DDL與DML語言：它們是數(shù)據(jù)描述與數(shù)據(jù)操作專用語言，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中常用它們來描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，及對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存取數(shù)據(jù)的處理。 3、答：CAD支撐軟件需要包括以下幾方面的內(nèi)容：（1）基本圖形元素生成程序；（2）圖形編輯功能程序；（3）用戶接口；（4）三圍幾何造型系統(tǒng)；（5）數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)；（6）漢字處理系統(tǒng)；（7）網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)。 第二次作業(yè) 1 .簡述工程拼裝的操作步驟？ 2 .柱的計(jì)算長度是如何選取的？ 3 .工程量是如何計(jì)算的？ 1、答：（1）調(diào)入工程名，如按【Tab1則可調(diào)入本工程的層作拼裝。（2）選擇要拼裝的標(biāo)準(zhǔn)層。

9、（3）選擇是全層拼裝還是局部拼裝，如為局部拼裝則挑選要拼裝的部分。（4）提示是否移動(dòng)（若非本工程則無此選擇），回車為移動(dòng)方式，不移動(dòng)則拼裝內(nèi)容坐標(biāo)保持不變被拷貝到當(dāng)?shù)膶?。需要移?dòng)則需輸入基準(zhǔn)點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)角度、插入點(diǎn)，進(jìn)行拷貝內(nèi)容的準(zhǔn)確定位。 2、答：柱的計(jì)算長度按現(xiàn)澆樓蓋取值，底層框架柱取1.25,對頂層邊柱若與之相連的是錢接梁則按1.5取值。若實(shí)際結(jié)構(gòu)不同時(shí)，可在PK數(shù)據(jù)文件中修改。 3、答：工程量的計(jì)算方法如下：柱：橫截面面積*層高；梁：橫截面面積*柱間梁的凈長度；次梁：橫截面面積（未扣除樓板厚度）*跨度；樓板：（房價(jià)愛你 四周軸線圍城的面積-洞口面積）*該房間樓板厚度；墻：（房間墻凈面

10、積-本層所有門窗洞口面積）*強(qiáng)厚。 1 .程序提供給計(jì)算人員哪些方式進(jìn)行干預(yù)梁柱鋼筋直徑與根數(shù)的選配？ 2 .梁的歸并應(yīng)該遵循哪些原則？ 3 .層間剛度比計(jì)算中提供了幾種方法？ 1、答：（1）圖形交互式修改。顯示施工圖前，把程序選配的鋼筋以圖形的形式顯示在屏幕上，每根柱梁鋼筋的根數(shù)和直徑或箍筋的直徑和級(jí)別均顯示在各桿件旁邊，用戶可在中文提示下用光標(biāo)指示修改任一鋼筋的配置。（2）輸入實(shí)際 配筋面積與結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果配筋面積的比例。這是計(jì)算人員將計(jì)算結(jié)果放大，加進(jìn)自己的保險(xiǎn)系數(shù)和控制柱梁之間的配筋比例的一種手段。該比例分為柱鋼筋放大 系數(shù)，梁下部鋼筋放大系數(shù)，梁上部鋼筋放大系數(shù)三種，該比例

11、可以統(tǒng)一為全框架一個(gè)值，也可對每根柱梁分別輸入。 2、答：（1）幾何條件（包括跨數(shù)、跨度、截面形狀與大?。┫嗤?。（2）鋼筋 等級(jí)相同。（3）滿足用戶給出的鋼筋歸并系數(shù)b10并取b11=b10,b12=1-b10。 3、答：層間剛度比計(jì)算中提供三種選項(xiàng)，分別是剪切剛度”剪彎剛度"地‘震剪 力與地震層間位移的比值剪切剛度”按《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》給出的方法計(jì)算。剪彎剛度”按有限元方法計(jì)算。地震剪力與地震層間位移的比值”按《建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范》給出的方法計(jì)算，三種發(fā)發(fā)可能給出差別較大的剛度比結(jié)果，用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程做出選擇。 1 .PMCAD軟件有哪些基本功能？ 2 .程序如何完成

12、對建筑結(jié)構(gòu)的整體描述？ 3 .PMCAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)主要有哪兩類？ 1、答：（1）人機(jī)交互簡歷全樓結(jié)構(gòu)模型；（2）自動(dòng)導(dǎo)算荷載建立荷載庫；（3）為各種計(jì)算模型提供所需數(shù)據(jù)文件；（4）為上部結(jié)構(gòu)的各種繪圖CAD模塊提供結(jié)構(gòu)構(gòu)件的精確尺寸主要包括各種構(gòu)件的幾何尺寸、平面定位等等；（5）為 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)CAD模塊提供數(shù)據(jù)；（6）現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板結(jié)構(gòu)計(jì)算與配筋設(shè)計(jì)； （7）結(jié)構(gòu)平面施工圖輔助設(shè)計(jì)；（8）磚混結(jié)構(gòu)圈梁布置，畫磚混圈梁大樣及 構(gòu)造柱大樣圖。圈梁及構(gòu)造柱大樣由軟件自動(dòng)生成并進(jìn)行分類歸并，可考慮現(xiàn)澆 樓板、預(yù)制樓板以及各種非正交的節(jié)點(diǎn)大樣；（9）砌體結(jié)構(gòu)和底層框架上部磚 房的抗震計(jì)算

13、及受壓、高厚比、局部承壓計(jì)算；（10）統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)工程量。 2、答：程序?qū)τ诮ㄖ锏拿枋鍪峭ㄟ^簡歷其定位軸線，相互交織形成網(wǎng)絡(luò)和節(jié) 點(diǎn)，再在網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點(diǎn)上布置構(gòu)件形成標(biāo)準(zhǔn)層的平面布局，各標(biāo)準(zhǔn)層配以不同的層 高、荷載而形成建筑物的豎向結(jié)構(gòu)布局，完成建筑結(jié)構(gòu)的整體描述。 3、答：PMCAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)主要有兩類：一是集合數(shù)據(jù)，對于斜交平面或不規(guī) 則平面，描述幾何數(shù)據(jù)是十分繁重的工作，為此本程序提供了一套可以精確定位 的做圖工具和多種直觀便捷的布置方法；二是數(shù)字信息，PMCAD大量采用提供 常用參考值隱含列表方式，允許用戶進(jìn)行選擇、修改，使數(shù)值輸入的效率大大提 高。 第三次作業(yè) 1 .樓

14、板鋼筋的畫法按菜單分為幾類？ 2 .簡述冷軋帶助鋼筋的選用方法？ 3 .程序向房間周圍桿件傳導(dǎo)樓面荷載的方式有幾種？ 1、答：第一類是菜單（2）（3）、（4）方式，板底鋼筋的長段決定于由主梁、墻圍成的矩形房間的寬和高； 第二類菜單（6）通長配筋方式，它須由用戶指定一種鋼筋所畫的范圍，板底筋的長度就是該范圍的長度，該范圍內(nèi)的支座筋成批一次畫出，另外，這種畫法可按用戶的意愿畫出非矩形房間鋼筋。 以上兩類畫法標(biāo)注的鋼筋級(jí)配及支座長短均是由程序計(jì)算出的（或者已經(jīng)過前面 一步的交互修改）； 第三類是菜單（5）任意配筋方式，它是由人工指定鋼筋級(jí)配及支座筋的長度，也可用來修改已布好的鋼筋。

15、2、答：將鋼筋級(jí)別選項(xiàng)中調(diào)整成僅直徑》12mm使用二級(jí)鋼筋，并將鋼筋強(qiáng)度選項(xiàng)中一級(jí)鋼筋的強(qiáng)度值改為相應(yīng)的冷軋帶肋鋼筋的強(qiáng)度值。例如選用L550冷 軋帶助鋼筋，那么鋼筋強(qiáng)度就選為340KN/mm2。對于計(jì)算鋼筋直徑＞12mm,須將鋼筋進(jìn)行等強(qiáng)度代換。 3、答：程序向房間周圍桿件傳導(dǎo)樓面荷載的方式有三種：（1）梯形三角形方式，這種傳導(dǎo)方式將荷載按梯形、三角形方式向四邊傳導(dǎo)，對現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板且為矩形房間程序采用這種方式；（2）對邊傳導(dǎo)方式，這種傳導(dǎo)方式只將荷載向房間兩對邊傳導(dǎo)，矩形房間上鋪預(yù)制板時(shí)，程序按板的布置方向自動(dòng)取用這種荷載傳導(dǎo)方式。（3）沿周邊布置方式，這種傳導(dǎo)方式是將房價(jià)按內(nèi)的總

16、荷載沿房間周長等分成均布荷載布置，對于非矩形房間，程序選用這種傳導(dǎo)方式。 1 .PK軟件的主要功能是什么？ 2 .如何對梁支座進(jìn)行識(shí)別和修改？ 3 .SATWE有哪些基本功能？ 1、答：（1）適用于工業(yè)與民用建筑中各種規(guī)則和復(fù)雜類型的框架結(jié)構(gòu)、框排架結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)，剪力墻簡化成的壁式框架結(jié)構(gòu)及連續(xù)梁。規(guī)模在30層，20跨以內(nèi)?？商幚砹褐换蛐苯弧⒘哄e(cuò)層，抽梁抽柱，底層柱不等高，錢接屋面梁等各種情況，可在任意位置設(shè)置挑梁、牛腿和次梁，可繪制十幾種截面形式的梁，可繪制折梁、加腋梁、變截面梁、矩形梁、工字梁、圓形柱或排架柱，柱箍筋形式多樣；（2）按新規(guī)范要求做強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、節(jié)點(diǎn)核心、

17、柱軸壓比，柱體積配箍率的計(jì)算與驗(yàn)算，還進(jìn)行罕遇地震下薄弱層的彈塑性位移計(jì)算、豎向地震力計(jì)算和框架梁縫寬度計(jì)算。（3）可按照梁柱整體畫、梁柱分開畫、梁柱鋼筋平面圖表示法和梁表、柱表四種方式繪制施工圖。（4）按新規(guī)范和構(gòu)造手 冊自動(dòng)完成構(gòu)造鋼筋的配置。（5）具有很強(qiáng)的自動(dòng)選筋、層跨剖面歸并、自動(dòng)布圖等功能，共多種方式干預(yù)選鋼筋、布圖、構(gòu)造筋等施工圖繪制結(jié)果。（6） 在中文菜單提示下，提供豐富的計(jì)算簡圖及結(jié)果圖形，提供模板及鋼筋材料表。 （7）可與“PMCAD軟件連接，自動(dòng)導(dǎo)荷并生成結(jié)構(gòu)計(jì)算所需的數(shù)據(jù)文件。（8）可與三維分析軟件TAT\SATWE和PMSAP接口，繪制100層以下高層建筑的梁柱

18、圖。 2、答：對于PMCAD當(dāng)主梁輸入，且參與SATWE整體計(jì)算的梁，在梁與梁相交的支座處，程序要做主梁次梁判斷，在端跨時(shí)作端支撐梁或懸挑梁的判斷。其判斷原則有：（1）當(dāng)支座梁高大于連續(xù)梁自身梁高，且支座處恒載彎矩M〈0 （即梁下部不受拉）時(shí)，程序認(rèn)定該處為-梁支座，在制作圖上用三角形表示，連梁在此處分成兩跨，否則認(rèn)為該跨連梁在此連通，在支座圖上用圓圈表示。（2）對于端跨上挑梁的判斷，當(dāng)端跨內(nèi)端支撐在柱或墻上，外端支承在梁支座上時(shí)，如該跨梁下彎矩M〈0（急梁下部不受拉）時(shí)，程序認(rèn)定該跨梁為挑梁，支座圖上該點(diǎn)無支座表示，否則為端支承梁，在支座圖上用三角形表示。（3）對于 PMCAD上作為次

19、梁輸入的梁，在繪施工圖時(shí)，程序認(rèn)定所有的支座均起作用，在支座圖上均為三角形，且不存在幾跨合并或懸挑梁的構(gòu)造。 在梁支座處的程序判斷結(jié)果，用戶應(yīng)酌情認(rèn)真核對或修改。對于跨端，把三角支座改為圓圈后，則端跨梁會(huì)變成挑梁。把圓圈改為三較支座后，則挑梁會(huì)變成端支撐梁。對于中間跨，如為三角支座，該處是兩個(gè)連梁跨的分界支座，梁下部鋼筋將在支座處截?cái)嗖㈠^固在支座內(nèi)，把三角支座改為圓圈后，則兩個(gè)連續(xù)梁跨會(huì)合并成一跨梁，梁下部鋼筋將在圓圈支座處連通。一般來說，把三角支座改為圓圈后的梁構(gòu)造是偏于安全的。 3、答：（1）可以自動(dòng)讀取PMCAD形成的幾何數(shù)據(jù)文件和荷載數(shù)據(jù)文件，自動(dòng)將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成高層結(jié)構(gòu)空間有限元

20、分析所需的數(shù)據(jù)格式，并為用戶保留了 編輯修改幾何數(shù)據(jù)文件及荷載數(shù)據(jù)文件的機(jī)會(huì)。（2）程序中的空間桿單元除了可以模擬常規(guī)的柱、梁外，還可有效地模擬較接梁、支撐等。（3）梁、柱及支 撐的截面形狀不限，考慮了各種異性截面情況，構(gòu)件材料也不限，可以是混凝土、鋼，也可以是符合材料的，如勁性混凝土、鋼管混凝土等。（4）剪力墻的洞口 僅考慮矩形洞，其空間位置及大小不限，無需為結(jié)構(gòu)模型簡化而加計(jì)算洞。（5） 考慮了多塔、錯(cuò)層、轉(zhuǎn)換層及樓板局部開大口等結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可以高效、準(zhǔn)確地分析這些特殊結(jié)構(gòu)。 1 .PK軟件的適用范圍？ 2 .柱箍筋有哪些形式？ 3 .對于樓板，SATWE給出了哪些簡化假定？ 1、答：PK軟件是針對平面桿系結(jié)構(gòu)開發(fā)的，因此軟件所能計(jì)算的結(jié)構(gòu)形式為平面桿系的框架、復(fù)式框架、排架、框排架（某幾個(gè)跨上或某些層上作用有吊車荷載的多層框架）、剪力墻、壁式框架、連續(xù)架、拱型結(jié)構(gòu)、內(nèi)框架、桁架等。 2、答：（1）菱形箍；（2）井宇箍；（3）矩形箍；（4）拉結(jié)箍筋；（5）菱井復(fù)合箍。 3、答：對于樓板，SATWE給出了四種簡化假定，即樓板整體平面內(nèi)無限剛、分塊無限剛、分塊無限剛加彈性連接板帶和彈性樓板。