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第一讲 绪论

【教学重点】结构CAD基本概念 【教学难点】CAD入门

【教学时数】4课时（2课时讲授，2课时上机巩固）

【教学方法】以课堂讲授为主，辅以现场上机操作进行介绍

【作 业】上机完成五角星的绘制，并自己摸索CAD基本命令的用法，以利于下一课的学习。

第1章 概述

结构CAD是土木工程专业的一门重要的专业技能课，它不同于专业课，也不同于一般的专业基础课，是一门实践性很强的操作类课程。

结构CAD的主要内容包括：AutoCAD基本操作，天正建筑CAD的应用，EXCEL工程应用，PKPM、GSCAD等专业软件的基本应用。

通过本课程的教学，使学生掌握CAD基本操作方法与技巧，能熟练使用各类专业类软件。

结构CAD即计算机辅助结构设计，Computer aided structural design，CASD。

课程重点在于CAD，掌握CAD之后会介绍天正建筑CAD这一基本工具，以方便以后

EXCEL的介绍有助于大家利用计算机辅助其余的日常工作、PKPM、设计过程中使用，学习。

GSCAD等专业软件的介绍仅为入门级介绍，具体的深入学习必须等到大家形成完整的结构概念之后方可进行。

结构CAD的应用领域很广，特别是这一门被调整了课程内容所涉及的内容几乎可以涵盖所有的工程领域。

第2章 AutoCAD概述

AutoCAD是AutoDesk公司开发的用于图形绘制的专业图形软件。最初开发该软件的目的是为了方便机械制图，随着工程类专业应用中广泛使用计算机，AutoCAD逐步被应用到工程应用领域中来，AutoCAD发展成了土木工程专业的一种基本工具。

AutoCAD被广泛应用到土木工程各个领域当中来是二十一世纪以来土木工程领域的一个重大变革，设计院彻底抛弃图板和绘图笔，取而代之的是电脑与CAD工具，其他土木工程领域的单位在小型图纸绘制过程中考虑到CAD图形的易而修改和保存，也在加强这方面的应用，如施工单位的竣工图、隐蔽工程图等的绘制，甚至某些单位的标牌制作都采用CAD工具。

2.1 AutoCAD的用户界面

AutoCAD之所以能成为土木工程的一种常用的工具，与它拥有友好的用户界面有着重要的关系。为了使用户方便地操作CAD，AutoCAD提供了方便、友好的操作界面，本节将针对AutoCAD界面中的元素进行解释，并力图使读者通过学习本节内容，掌握命令的操作方式及如何获取帮助。

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图2.1 AutoCAD操作界面

图2.1为AutoCAD2004版的操作界面。

标题栏是位于AutoCAD窗口顶端的条带状区域，其内容为AutoCAD标题及正在编辑的文件名称，其左端图标按钮为一常用工具菜单，常用于关闭当前窗口。其右端三个常用按钮为Windows通用按钮，分别用于最小化、最大化和关闭窗口。

菜单栏是位于标题栏下部的功能极为强大的工作区域，也是Windows通用栏之一，右端也有通用工具按钮，其余菜单项目均联系到相关命令，可以使用快捷方式或鼠标单击的方式运行所对应的AutoCAD命令。如“文件（F）→新建（N）… Ctrl+N”（以后不特别说明均以→表示菜单的下一级菜单项）即文件菜单中的新建菜单项，对应AutoCAD中的新建文件命令，快捷方式为“Ctrl+N”或者“Alt+FN”。菜单栏的最后一项为帮助菜单，完全安装的AutoCAD都可以通过帮助菜单获取操作CAD的所有帮助。

工具栏为AutoCAD中为常用命令提供的简化操作方式，每一工具栏按钮对应于一条AutoCAD的命令，AutoCAD为最常用的实用命令都提供了工具栏按钮，如

按钮对应

AutoCAD中新建文件命令，鼠标单击也可运行该命令。可以在AutoCAD工具栏上的任意位置单击Right（鼠标右键）打开工具栏开关浮动菜单栏，进行工具栏开关设置。

绘图窗口是AutoCAD中的主要操作区域，其背景色一般为黑色，可通过“工具→选项”菜单项进行颜色调整。在AutoCAD中绘制的图形都显示在该区域中，该区域为一无限区域，即任意尺寸的图形均可在该区域中显示和绘制。

命令提示行为AutoCAD中常用的操作区域，AutoCAD中的命令及简化命令均在此区域中输入，所有命令的提示信息也在该区域中显示。可用快捷键F2将该区域扩大为一个窗口进行显示。

状态栏为显示AutoCAD绘图状态的带状区域，在不同的状态下显示不同的内容，

为状态栏中一个重要的组成部分，可

以进行捕捉、栅格、正交、极轴追踪、对象捕捉、对象追踪、线宽设置，并可修改绘图区域为模型空间和图纸空间。

2.2 AutoCAD中的文件操作

为了能方便地进行图形处理及交流，需要将在AutoCAD中绘制的图形保存为图形文件。AutoCAD中的文件操作与Windows中的通用文件操作方式是一样的，所不同的地方在于在AutoCAD中可以存储的文件格式为AutoCAD专用的或是兼容的格式。AutoCAD中常用的文件格式对应的文件扩展名分别为：DWG（图形文件）、DWT（图形模板）、DWS（图形标准）、DXF（图形交换文件）。其中DWG格式及DXF格式为AutoCAD中最为常用的文件格

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式，DWG为AutoCAD的专用图形格式，该格式文件在不同版本AutoCAD间一般不用通用，DXF为AutoCAD的图形交换文件格式，其内容为ASCII格式，在绝大多数的绘图工具软件中都可以交换使用。

“文件→新建”菜单项命令运行时将会生成一个新的图形，一般情况下会给出文件名“Drawing.dwg”。可用快捷方式“Ctrl+N”执行新建文件命令，也可按工具栏按钮中的新建按钮执行该命令，或者在命令提示行中输入“new”运行该命令。

“文件→另存为”菜单项命令运行时会弹出如图2.2所示的窗口。选择合适的存储文件夹，输入合适的文件名，选择合适的文件类型，然后点击保存按钮即可将文件保存在相应的文件夹中。可用快捷方式“Ctrl+Shift+S”执行文件另存为命令，或在命令提示行中输入“saveas”命令执行文件另存为命令。

“文件→保存”菜单项命令运行时会有两种情况出现，当文件为第一次保存而且没有设置文件名（为AutoCAD默认的文件名：Drawing）时，将会出现如图如图2.2所示的“图形另存为”窗口；当文件不是第一次保存时，将直接将当前编辑的图形文件保存到已经设置好的文件名中去。可用快捷方式“Ctrl+S”执行文件保存命令，或在命令提示行中输入“save”命令执行该命令，或在工具栏中点击保存命令按钮执行该命令。

图2.2 “图形另存为”窗口

2.3 绘制第一个图形

为了让读者熟悉AutoCAD的绘图窗口及用户界面，下面列举一例来让读者熟悉CAD的绘图过程。

例：绘制如图2.3所示的五角星。 图形绘制过程如下：

点击绘图工具栏中的多边形按钮，绘制正五边形。

命令: _polygon 输入边的数目 <4>: 5 选择多边形命令按钮，输入数字5 指定正多边形的中心点或 [边(E)]: 在图形窗口中拾取任意点 输入选项 [内接于圆(I)/外切于圆(C)] : 直接回车 指定圆的半径: 50 输入数字50

由上述操作过程得到图形如图2.4所示为一正五边形。

点击绘图工具栏中的Line命令按钮，将五边形五个角点连接成五角星形状。 命令: _line 指定第一点: 点击line命令按钮，拾取端点1（图2.5） 指定下一点或 [放弃(U)]: 拾取端点2 指定下一点或 [放弃(U)]: 拾取端点3

指定下一点或 [闭合(C)/放弃(U)]: 拾取端点5

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图2.3 五角星 图2.4 正五边形

指定下一点或 [闭合(C)/放弃(U)]: 拾取端点4 指定下一点或 [闭合(C)/放弃(U)]: c 输入字母c

图2.5 直线端点选择 图2.6 选择剪切边界

点击编辑工具栏中的ERASE命令按钮，将正五边形擦除。

命令: e ERASE 找到 1 个 输入e，回车，然后选择五边形，回车 输入修剪命令的简化命令tr，将五角星中多余的线段删除。 命令: tr TRIM 输入tr，回车

当前设置:投影=UCS，边=无 选择剪切边...

选择对象: 指定对角点: 找到 5 个，总计 5 个 从右向左框选所有线

选择对象:

选择要修剪的对象，或按住 Shift 键选择要延伸的对象，或 [投影(P)/边(E)/放弃(U)]: 拾取位置1（图2.6）

选择要修剪的对象，或按住 Shift 键选择要延伸的对象，或 [投影(P)/边(E)/放弃(U)]: 拾取位置2

选择要修剪的对象，或按住 Shift 键选择要延伸的对象，或 [投影(P)/边(E)/放弃(U)]: 拾取位置3

选择要修剪的对象，或按住 Shift 键选择要延伸的对象，或 [投影(P)/边(E)/放弃(U)]: 拾取位置4

选择要修剪的对象，或按住 Shift 键选择要延伸的对象，或 [投影(P)/边(E)/放弃(U)]: 拾取位置5 到此为止，一个五角星就绘制完成了。

2.4 AutoCAD中常用快捷按键

在AutoCAD中为了操作方便和快捷，将一些常用的按键进行了特别定义。 2.4.1 替代键

在AutoCAD中大部分情况下回车键、空格键、鼠标右键均可以通用，即在大部分能使