具体描述
AutoCAD是广泛运用的工程图形绘制软件，本书由浅入深、循序渐进地介绍了AutoCAD 2004的使用，并通过大量的实验来巩固所学习的内容，在图形的列举上力求融会贯通基本命令、锻炼拓展读者的思路技巧。该书主要内容包括：基本绘制命令、基本编辑命令、图案填充、文字尺寸标注、块、曲面与三维实体、着色与渲染和23个实验。全书的编写建立在编者多年的教学和绘制工程图形之上，详细介绍了大多数命令的操作技巧。
本书可作为各类大、中专院校相关专业和培训班的教材，也可供读者自学与参考。
目前各种AutocAD入门与提高类的计算机教材中“就命令讲命令”的现状，本书在编写时注意到教学和自学的实际需要，在书后专门设置了实验部分，以期达到对所学的各种命令巩固和灵活运用的目的。在实验的安排次序与内容上，注意到了基本命令、建筑平面、机械、三维图形的适当比例和先后，充分体现了循序渐进和实训的特色。
本书的编写人员全部是教学一线的教师，同时也是大量工程图形的绘制人员。书中图形绘制环境采用公制，所有示意图形未标注尺寸，标注尺寸的数值均为公制单位。菜单之间的下级关联采用“l”分隔。
深度探秘：现代建筑设计与结构力学前沿进展 本书聚焦于21世纪以来，建筑设计理论、材料科学以及结构工程领域最引人注目的创新与变革。 本书并非传统意义上对单一软件操作或基础规范的罗列，而是致力于构建一个多学科交叉的知识体系，旨在为专业的建筑师、结构工程师以及相关领域的研究人员提供一个高屋建瓴的视角，洞察行业未来的发展方向。 本书结构清晰，分为五个主要部分，层层递进，深入探讨了从概念设计到结构实现的全过程中的关键技术飞跃。 --- 第一部分：参数化设计与数字孪生技术在建筑中的应用 本部分彻底摒弃了基于传统CAD二维绘图思维的局限性，转而聚焦于如何利用先进的计算设计工具实现复杂几何形态的精确控制和优化。 1.1 参数化建模的核心逻辑与算法基础 本章详细解析了参数化设计（Parametric Design）的底层逻辑，重点介绍了基于节点（Node-based）和基于几何约束（Constraint-based）的两种主流建模范式。我们深入探讨了拓扑优化（Topology Optimization）在初步设计阶段的应用，如何通过算法驱动，在满足特定受力或采光需求的前提下，生成非标准化的、高效的结构形态。此处特别强调了“数据驱动设计”的概念，即设计过程不再是设计师经验的线性输出，而是对输入参数集进行迭代响应的结果。 1.2 BIM与数字孪生的深度集成 本章探讨了建筑信息模型（BIM）如何从“三维模型”进化为“数字孪生”（Digital Twin）。我们不再关注如何用软件绘制墙体和门窗，而是侧重于如何构建一个实时同步、可反馈的虚拟建筑模型。内容包括： 多专业信息集成平台（Common Data Environment, CDE）的构建策略。 利用物联网（IoT）传感器数据驱动的结构健康监测（Structural Health Monitoring, SHM）系统集成方案。 如何将实时风荷载、温度变化等数据反馈到模型中，预测结构疲劳和潜在风险。 全生命周期成本分析（Life Cycle Cost Analysis, LCCA）：如何通过数字化手段模拟不同材料、不同维护方案对建筑在五十年乃至百年尺度上的经济性影响。 1.3 算法美学与生成式设计 本节挑战了传统美学范畴，展示了生成式设计（Generative Design）如何探索人类直觉难以触及的解决方案空间。我们分析了细胞自动机（Cellular Automata）在模拟自然生长形态（如仿生立面）中的应用，以及遗传算法（Genetic Algorithms）在优化建筑布局，平衡采光、视野与私密性之间的矛盾时的实战案例。 --- 第二部分：先进结构体系与新型材料的性能突破 本部分将视角转向了建筑承重结构本身，关注于材料科学和结构力学的前沿突破如何重塑建筑的可能性边界。 2.1 超高性能混凝土（UHPC）与预应力技术的革新 我们详细分析了UHPC相比传统钢筋混凝土在抗压强度、抗裂性及耐久性方面的显著优势。重点讲解了UHPC在预制构件（Precast Components）中的应用，特别是自修复（Self-healing）特性的引入，如何从根本上延长建筑构件的使用寿命，减少维护需求。此外，新型张拉技术，如形状记忆合金（Shape Memory Alloys, SMA）在减隔震体系中的应用被深入剖析。 2.2 空间桁架与薄壳结构的高效化分析 本章聚焦于如何利用更少的材料实现更大的跨度与更轻的自重。内容包括对拉力结构（Tensile Structures）的精确形体分析（如马鞍面、曲面拉网），以及复杂双曲面壳体在风荷载下的非线性响应。特别引入了“力流”可视化技术，指导工程师如何通过调整结构几何形状，引导荷载沿着最优路径传输，从而达到极致的材料效率。 2.3 增材制造（3D打印）在构件生产中的应用潜力 本书审视了大规模3D打印技术对传统施工流程的颠覆性影响。分析了聚合物、金属粉末以及混凝土材料在打印过程中的界面粘结强度问题，并探讨了打印结构在异形节点处理和结构一体化设计上的独特优势。这部分提供了结构设计规范在应对增材制造带来的复杂内部微观结构时的调整方向。 --- 第三部分：可持续性与高性能建筑的环境模拟 面对全球气候变化和能源短缺的挑战，本部分强调了设计必须融入对环境影响的深度考量。 3.1 动态热工性能评估与能耗模拟 本书不再满足于静态的U值计算。我们深入探讨了如何利用动态时间序列分析（Dynamic Time-Series Analysis）来精确模拟建筑在一年中每一小时内与外部环境的热量交换。重点介绍了如何将气候模型数据与建筑的遮阳系统、通风策略实时耦合，以指导高性能幕墙的设计。 3.2 建筑遮阳系统的光学设计与实时控制 遮阳不再是固定的构件。本章详述了光伏集成（BIPV）幕墙的设计原则，以及如何通过传感器网络控制的动态遮阳百叶的角度，以最大化冬季太阳得热、最小化夏季过热。数学模型展示了如何平衡采光均匀性与眩光控制这两个相互矛盾的目标。 3.3 材料的“摇篮到坟墓”环境影响评估（LCA） 本节详述了如何进行全面的生命周期评估。这包括对原材料开采、运输、建造、运营直至拆除的全过程进行量化分析，识别设计中的“碳热点”（Carbon Hotspots），并指导设计师选择低隐含碳（Embodied Carbon）的替代材料和更高效的施工组织方案。 --- 第四部分：复杂结构中的非线性分析与风险管理 本部分主要面向高层、超高层或大跨度工程，关注结构在极端荷载下的响应。 4.1 高级风洞试验与计算流体力学（CFD）的结合 我们探讨了CFD模拟如何提供比传统风洞试验更细致的气动压力分布信息，特别是在复杂城市峡谷环境中对建筑体型的影响。重点讲解了如何利用脉动风荷载数据输入到有限元模型中，进行时程分析，评估结构侧向刚度与舒适度的平衡点。 4.2 局部屈曲与材料的本构关系模型 对于细长构件和薄壁结构，局部屈曲是设计控制的关键。本章介绍了更精确的非线性材料本构模型（如考虑塑性和应变率效应的模型），以及如何通过数值分析精确预测构件在极限承载力下的失稳模式。 4.3 结构抗震设计的新范式：性能化设计（Performance-Based Design, PBD） PBD取代了传统的等效静力方法。本书详细阐述了如何设定不同的性能目标（如“小震不损坏、中震可修复、大震不倒塌”），并通过非线性时程分析验证设计是否能达到这些既定的结构性能目标。这要求设计者对结构构件的延性、耗能能力有深刻的理解。 --- 第五部分：智慧建造与现场施工优化 本部分关注如何将复杂的数字模型高效、准确地转化为实体建筑。 5.1 机器人技术与自动化装配 探讨了在极端环境或高精度要求下，使用建筑机器人进行立面安装、焊接和砌筑的最新进展。重点分析了如何通过高精度激光扫描（Laser Scanning）技术对已建成的结构进行质量控制，并实时与原始BIM模型进行偏差分析。 5.2 模块化与装配式建筑的结构节点设计挑战 装配式建筑的挑战在于连接节点。本章深入研究了干式连接与湿式连接的受力特性比较，特别是可拆卸连接（Reversible Connections）在提高未来建筑可回收性方面的结构设计考量。 5.3 施工进度与资源调度的集成优化 利用4D/5D BIM技术，我们演示了如何将结构模型与时间（进度）和成本（资源）维度进行联动。这包括对关键路径的动态识别，以及如何通过调整预制件的生产和运输计划，最小化现场交叉作业的冲突。 --- 总结而言，本书提供了一个面向未来的设计工具箱和思维框架，它要求从业者掌握从复杂计算理论到先进材料特性的跨学科知识，以应对当代建筑对效率、美学和可持续性的复合性要求。
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