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土木工程專業(yè)英語正文課文翻譯-文庫吧資料

2025-04-12 12:53本頁面
  

【正文】 兩個(gè)木樁的兩端則用簡支梁連接。河床一般比樹要寬,中國人和印度人在河流的中央建成兩個(gè)樹樁。現(xiàn)在在Dartmoor、英格蘭仍然可見,不過它們都建于中世紀(jì)甚至更晚。但有很多用incas建成藤索橋有足夠的堅(jiān)固和穩(wěn)定性,被用于西班牙士兵和它們馬匹的通行。一根或更多的藤被踩在上面行走,其它的則排列在膏腴幾英尺的地方,用作手扶用。在森林里,隨處可得結(jié)實(shí)的木材和圓木,那時(shí)侯的橋極可能是由一根或并排的幾根圓木建成,可能在其上覆一些木枝或草墊以方便行走。早期人類的工具和建筑技術(shù)如同原始人類一樣都是最初級的。最小的一座橋在紐約市的肯尼迪機(jī)場,它主要是把滑行飛機(jī)拖到跑道上服務(wù)的。橋梁是跨越如河流、山谷這樣障礙的一種建筑,從而提供交通便利,到目前為止,大部分橋梁都是公路橋或鐵路橋。戰(zhàn)爭過后,許多國家都開始了研究,尤其在聯(lián)合王國,美國,德國,瑞典和法國,所有的這些研究,使現(xiàn)代空調(diào)的影響不斷提高。不過我們期待更新的冷卻技術(shù)的出現(xiàn)。空調(diào)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是顯著的。不過直到1911年,當(dāng)Willis Carrier出版了他多年來的研究成果后,具有科學(xué)基礎(chǔ)的空調(diào)誕生了?!翱照{(diào)”這一專業(yè)名詞的出現(xiàn)歸功于Stuart ,他在1907年向美國棉花制作商協(xié)會提交了一個(gè)關(guān)于紡織工廠濕度控制的論文。蒸發(fā)冷卻可能最初出現(xiàn)印度。熱空氣在壓力的作用下通過管道被運(yùn)輸?shù)浇ㄖ锏母鱾€(gè)部位。壓力通風(fēng)系統(tǒng)是一種早期通風(fēng)道中的蒸汽管加熱空氣把供熱和通風(fēng)結(jié)合起來的方法。新鮮空氣從河岸的通風(fēng)口吸入而室內(nèi)空氣通過出風(fēng)口穿過國會大廳地板下的隧道而被導(dǎo)入泰吾士河中。早高高的通風(fēng)口的最底部空間不停地保持燃燒。例如:重建于1837年的倫敦New Houses國會廳。礦井在最早時(shí)期的通風(fēng)技術(shù)是采用在其通風(fēng)口的最底部用暖氣爐燃燒。那時(shí)所建的集會禮堂,劇院,教堂要容納數(shù)百甚至數(shù)千人。高壓熱水的原理它已經(jīng)在一個(gè)現(xiàn)代的系統(tǒng)中復(fù)興,它首先遍布?xì)W洲,后來傳向其他各地,主要用于工業(yè)取暖。這一系統(tǒng)獲得了相當(dāng)大的推廣。在1831年,英格蘭人Jocob Perkins獲得高壓熱水系統(tǒng)的革新方法的專利權(quán)。第一套熱水取暖系統(tǒng)安裝在倫敦的新西大教堂醫(yī)院,用這種方式取暖時(shí),熱水在低壓下能不斷地流向主要的地方。蒸汽表面非常燙,導(dǎo)致在空中有烘烤似的作用,常常伴有燃燒殘骸一般的異味,而用熱水的優(yōu)點(diǎn)在于有一個(gè)比較低的表面溫度和比蒸汽更溫和一般的影響。最初用于工廠和磨坊。在18世紀(jì)和19世紀(jì)初的工業(yè)革命出現(xiàn)了以蒸汽機(jī)作動(dòng)力。城堡和住宅使用那些如同原始人類一樣粗糙地取暖,在通風(fēng)良好的大廳的石板上用原木燃燒取暖。如此科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和精煉隨著羅馬帝國的衰弱和城市的毀滅而終止。在意大利,火坑供暖裝置僅僅應(yīng)用于浴室內(nèi)。暖氣通過埋在墻里的中空的赤陶導(dǎo)管。他們發(fā)明了獨(dú)特的火坑供暖系統(tǒng)。在城市Ephesus中的大神殿被認(rèn)為使用褐煤作為燃料,將暖氣通過氣孔導(dǎo)入地板中。由于他的想法并沒有被接受,而導(dǎo)致嚴(yán)重的燃料浪費(fèi)持續(xù)至今。他的目的是在使用耐火粘土團(tuán)和使用罩蓋時(shí)提高明火的使用效率。將近于18世紀(jì)末期。及到今天它還在被使用,而且還是一家人的焦點(diǎn)地方。它比壁爐更節(jié)省熱量。煙和汽水將不再蔓延于生活空間。另外一個(gè)進(jìn)展就是氣孔和煙窗的出現(xiàn)。首先在洞穴中,由石器時(shí)代遺留下來的爐邊可以說明,后來就在泥土或是草地上生火??照{(diào)系統(tǒng)則包括了取暖和通風(fēng)系統(tǒng)的功能,而且還增加了降溫功能,調(diào)節(jié)濕度和潔凈空氣,過濾灰塵,細(xì)菌和空氣中的雜質(zhì)。取暖系統(tǒng)涉及到提高溫度以達(dá)到高溫環(huán)境。取暖,通風(fēng),和空調(diào)系統(tǒng)在目前的背景下,將被定義為控制一個(gè)封閉空間的環(huán)境這一普遍的關(guān)系。雖然目前有條文對建筑的種種限制,但是這個(gè)科目還是被延伸到交通工具中,如:大客車,飛機(jī),輪船,航天器和潛艇。環(huán)境工程的概念就標(biāo)志著建筑的所有因素都有著內(nèi)在的聯(lián)系。最后,還必須發(fā)展對景觀地廢物的最佳處理方法。變得富營養(yǎng)化和藻類繁盛的池塘和湖泊不能被用于娛樂,并且這水如果被用于飲用可能是有害的。 其他方面。而且水管能填塞水泥砂漿并保持奔流以預(yù)防臟水。 對自來水污染最后的屏障是配水系統(tǒng)的小心管理。粒狀的活性碳可以除去水中產(chǎn)生味道和氣味的物質(zhì),并且能吸收有害的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)。經(jīng)濟(jì)內(nèi)嵌或直接的過濾可以用于凈化許多高地供給。在20世紀(jì)80年代,凈水工藝有了大幅的進(jìn)步。在源點(diǎn)質(zhì)量相當(dāng)好的地方,化學(xué)消毒,凝結(jié),過濾就足夠了。湖泊能被用于娛樂及水源。必須審慎選擇最純凈的水用于飲水,如地下水,泉水,或高地湖泊,然后對其源點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)制性保護(hù)。一場大規(guī)模旱災(zāi)發(fā)生在1989年美國東海岸的春天。 地下的蓄水層是一個(gè)飲水的通常源點(diǎn),并且其質(zhì)量相當(dāng)高,除了那些化學(xué)污染已經(jīng)發(fā)生的地方。這些湖泊的部分區(qū)域的受限制的娛樂使用是很尋常的。 其他的飲用水源是自然湖泊和水庫。水必須經(jīng)過消毒處理以使微生物污染物鈍化,還必須進(jìn)行物理化學(xué)處理以除去有機(jī)和無機(jī)污染物。 源點(diǎn)。安全高質(zhì)量的飲用水的可用性是現(xiàn)代文明中一個(gè)重要的要素。工藝學(xué)上可用于除去空氣中的顆粒物質(zhì)和化學(xué)污染物的方法是可用的(例如多樣性火爐,流化床反應(yīng)堆以及究竟久經(jīng)考驗(yàn)的空氣發(fā)射技術(shù)),但是代價(jià)昂貴,并且過程緩慢。在美國中西部由工業(yè)煙囪排放的廢氣引起的酸雨降落在了東北部和加拿大的森林和湖泊上。在美國,1987年環(huán)境保護(hù)組織出版的統(tǒng)計(jì)表顯示,每年有 磅( 公斤)的有毒化學(xué)品被釋放到空氣中,當(dāng)一億人居住的時(shí)候,其他的空氣污染物主要來自于汽車,超過聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)。空氣污染控制。經(jīng)凈化后的水再回注入蓄水層,這個(gè)工程則需要數(shù)年才能完成。被污染的土壤和地下水的凈化是個(gè)更慢的方法,凈化工藝必須被設(shè)計(jì)并實(shí)行。不幸的是,由于來自工業(yè)和商業(yè)活動(dòng)以及公眾代辦站的長期非法傾卸和洗滌,鄉(xiāng)間和地下水已經(jīng)變得混亂并且被污染。這些空氣發(fā)射系統(tǒng)包括靜電沉淀和加力燃燒室。對大多數(shù)社區(qū)適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)似乎是垃圾的焚化,通過燃燒有機(jī)材料來回收能量。垃圾處理可以控制在一個(gè)設(shè)計(jì)和操作很好的垃圾掩埋場,而且這可能是特定的小社區(qū)的一個(gè)適當(dāng)方法。垃圾處理。處理廢水中的固體廢物的方法有擠壓,皮帶,離心分離機(jī)以及流化床火爐脫水。我們希望這種做法會被廢止,而焚化作能量供應(yīng)以及堆制成肥重復(fù)利用于土地將會代替海洋傾卸處理??梢耘e出很多這樣的例子,如在密爾瓦基,威斯康辛州,固體被加工作肥料。從廢水中通過物理化學(xué)和生物學(xué)方法分離出來的有機(jī)和無機(jī)的固體必須進(jìn)行脫水,采用生物和化學(xué)方法使之穩(wěn)定,并且需掩埋在受約束的垃圾場,焚燒或者堆制成肥料。在其他的情況,大型工業(yè)產(chǎn)業(yè)直接從河川中取水用于工業(yè)上的冷卻。重復(fù)使用廢水,緊接著進(jìn)行可取的處理,再用于農(nóng)作物的灌溉和為高爾夫課程澆水,這種方法已經(jīng)變得相當(dāng)普遍和可接受,尤其是在干燥性氣候下。最關(guān)心的則是疾病爆發(fā)的可能性。同時(shí),只要排放物經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚?,并且有機(jī)化學(xué)污染物被消除,也是可以被接受的。對于有廢水排放而下游又用于飲用水源的河流,需要特別注意的不僅有廢污中有機(jī)物的排除,還有使微生物鈍化進(jìn)行的消毒程序。因?yàn)槿魏慰梢姷奈廴緦λ虻男螤町a(chǎn)生的破壞,所以這種更高水平的處理是可取的。此外,在生物方法處理后,化學(xué)制品被用于營養(yǎng)物的沉淀,和緊接著固體殘留物的凝結(jié)和過濾。在那些廢水一定會進(jìn)入湖泊和干的河川的地方,必須采用更高水平的處理措施,包括營養(yǎng)物和膠質(zhì)物的除去。通常,建造一整套全新的分開衛(wèi)生廢污的管道價(jià)格太昂貴。這些排放物來源于攜帶衛(wèi)生廢污和大量垃圾的管道。然而,大部分地區(qū)存在著清理不完全的情況。生物學(xué)方法有加菌濾渣,接觸塔和生物圈?;瘜W(xué)消毒可以使廢棄河流中的細(xì)菌,病毒和原生生物鈍化。有機(jī)物使河流和湖泊中的氧氣耗盡,并因此導(dǎo)致魚類的死亡和有毒的臭氣。在許多情況下,河流,湖泊和海洋已經(jīng)被由住宅,商業(yè),和工業(yè)源點(diǎn)排放的液態(tài)廢料污染。環(huán)境工程的實(shí)踐被劃分為以下各種不同層次。文明的發(fā)展已經(jīng)引起許多地球生態(tài)系統(tǒng)的紊亂,造成空氣,陸地和水的污染。在新奧爾良的一個(gè) 52 層樓高的殼廣場建筑便是以這一體系為基礎(chǔ)。結(jié)合混凝土和鋼的體系也得到發(fā)展,這方面的一個(gè)例子是由Skidmore, Owings 和 Merrill發(fā)展的復(fù)合體系。這種體系由間距很小的柱子構(gòu)成的外框架筒與圍繞中心設(shè)備區(qū)的剛性剪力墻內(nèi)筒組成。 筒中筒。在這一建筑物中,(168米)的間隔排列,內(nèi)柱則用于支撐8英寸厚的混凝土平板。 框架筒體。雖然采用鋼結(jié)構(gòu)建造的高層建筑開始很早,但是鋼筋混凝土高層建筑的快速發(fā)展在辦公大樓和公寓方面對鋼結(jié)構(gòu)體系產(chǎn)生了很大的挑戰(zhàn)。四周外墻托梁的深度要求也被減少,而且樓板上的頂梁對有用空間的占用會達(dá)到最小。 由于薄殼表面的作用,筒體的框架構(gòu)件數(shù)量減少,使得結(jié)構(gòu)更輕,費(fèi)用更少。薄殼筒的進(jìn)步是利用(高層)建筑的外表面(墻和板)作為與框筒共同作用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,為高層建筑抵抗側(cè)向荷載提供了一個(gè)有效的途徑,而且可獲得不設(shè)柱子,節(jié)省成本,使用面積與建筑面積之比很高的室內(nèi)空間。筒結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展提高了高層建筑抵抗側(cè)向力(風(fēng)和地震作用)和飄移(建筑物的側(cè)向運(yùn)動(dòng))的能力。 一些個(gè)別筒體終止在建筑物不同的高度,證明了無限建筑可能性的結(jié)構(gòu)觀念。由于對更大更高的建筑物的持續(xù)需求,框架筒和對角柱桁架支撐筒可能采用組合使用的形式以創(chuàng)造更大的筒,并仍可以保持高功效。建筑物的外柱可以被適當(dāng)?shù)姆指魠s仍能通過在梁柱中線處交叉對角構(gòu)件連接使之作為一個(gè)筒體而共同工作。而這一系統(tǒng)最重要的應(yīng)用是紐約的110層樓高的世界貿(mào)易中心的鋼結(jié)構(gòu)雙塔。只有當(dāng)建筑物突出地面的所有的柱構(gòu)件能夠彼此連接使整個(gè)建筑物成為一個(gè)空心筒體或一個(gè)勁性箱體時(shí),一幢高層建筑的整個(gè)結(jié)構(gòu)才能最有效。這一系統(tǒng)的最好例證是在密爾瓦基的威斯康辛州第一銀行建筑物 (1974)。帶有剛性帶式桁架的框架。因?yàn)橐恍╊愋偷慕Y(jié)構(gòu)改革,鋼高層建筑物得到了發(fā)展。結(jié)構(gòu)工程師已經(jīng)發(fā)展了可消除這一額外費(fèi)用的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。曲線B則表現(xiàn)框架受到所有橫向荷載保護(hù)下的平均鋼重量。例如,在一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)中,經(jīng)濟(jì)性由建筑物房屋面積每平方英尺鋼的全部平均數(shù)量來定義。此外,過度側(cè)傾可能使建筑物的居住者因?yàn)閷[動(dòng)的知覺而導(dǎo)致不便。更大高度的要求增加了梁柱的尺寸以使建筑物剛性更強(qiáng),以便在風(fēng)荷載作用下建筑物將不會產(chǎn)生超過一個(gè)可接受限度的擺動(dòng)。鋼筋混凝土和薄殼筒系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)濟(jì)而競爭性地被用于大量的住宅和商業(yè)目的的結(jié)構(gòu)。第四課 高層建筑Fazlur Rahman khan大體上建筑施工工藝學(xué)方面已經(jīng)有許多進(jìn)步, 在超高層的設(shè)計(jì)和施工上已經(jīng)取得了驚人的成就。過去基礎(chǔ)的破壞,像經(jīng)典的例子——比薩斜塔,已經(jīng)變得幾乎不存在??茖W(xué)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的方法已經(jīng)在20世紀(jì)內(nèi)得到發(fā)展。但是,設(shè)計(jì)工程則是從屋頂?shù)交A(chǔ)(沿重力的方向)。土較軟的地方,有必要將柱荷載傳遞到一個(gè)較大的面積上,在這種情況下,則在整個(gè)建筑物底下采用連續(xù)的混凝土板(筏或席)。 土的巨大的可變性導(dǎo)致基礎(chǔ)問題多樣的解決方法。由于這種運(yùn)動(dòng)能發(fā)生在施工工程中和其后,仔細(xì)分析在建筑物下土的行為顯得非常重要。盡管在某些極端條件下,像墨西哥城的情況,能產(chǎn)生嚴(yán)重的后果,但是不均勻沉降并不是那么嚴(yán)重。 由于壓實(shí)和流動(dòng)效應(yīng),建筑物趨向于沉降。土也可能在建筑物自重作用下產(chǎn)生流動(dòng),就是說,它很容易被壓擠出。超過一個(gè)時(shí)段,如果建筑物作用在土體上的負(fù)載高于土的天然壓實(shí)重量,它可能產(chǎn)生沉降。許多土(除了大多數(shù)的砂和礫石以外)顯示出彈性性質(zhì)——在荷載作用下受壓變形,當(dāng)荷載解除后可以回彈。最硬的巖石可以高達(dá)每平方英尺100噸()的負(fù)載,()。為了評估,土壤被按照顆粒大小分為不同等級,它們從淤泥到粘土到砂到砂礫到巖石依次增加。土壤很少有一個(gè)單一的成分。所有的建筑物都支撐在地面上,因此,土體的性質(zhì)成為任何建筑設(shè)計(jì)中極端重要的考慮因素。舉例來說,在愛荷華州首府得梅因的美國共和保險(xiǎn)公司大樓(1965),管道和樓板結(jié)構(gòu)以一種有組織和優(yōu)雅的形式暴露在外,用吊頂進(jìn)行分配。懸吊在上部樓板結(jié)構(gòu)下面的天花板,隱藏著管道系統(tǒng),還包含照明設(shè)備。因?yàn)槭褂脦в胁荒荛_窗的密封性建筑屋的增加,精細(xì)的機(jī)械系統(tǒng)被用于通風(fēng)和空調(diào)。在摩天辦公大樓中,這些輔助空間可能構(gòu)成總建筑面積的25%。機(jī)械和電力系統(tǒng)。辦公大樓中常使用波紋鋼樓板,這是因?yàn)椴y鋼樓板的波紋當(dāng)由另一塊金屬板蓋上時(shí),可以形成電話線和電線通道。例如,在公寓中,當(dāng)墻和柱的間距在12英尺到18英尺(),最常用的結(jié)構(gòu)是無梁的實(shí)心混凝土板。在混凝土結(jié)構(gòu)中,樓板或是擱置在混凝土梁上的混凝土板,或是一系列頂端有一個(gè)薄板雙向都近距離排列的混凝土梁,在其下部提供了一個(gè)多余的空間。建筑物中樓板的構(gòu)造依賴于所使用的基本結(jié)構(gòu)框架。用于覆蓋結(jié)構(gòu)并由結(jié)構(gòu)支撐的墻元素由多種材料建造:磚,預(yù)制構(gòu)件,混凝土,石,不透明玻璃,塑料,鋼和鋁。建筑物的外殼由透明元素(窗)和不透明元素(墻)所組成。世界貿(mào)易大廈是這種筒體方法的另一個(gè)例證。這個(gè)環(huán)形墻實(shí)際上有效地組成了一個(gè)承重墻。 關(guān)于摩天大樓構(gòu)造觀點(diǎn)的轉(zhuǎn)變恢復(fù)了承重墻的使用。它的高度達(dá)588英尺(179米),被倫敦的高達(dá)650英尺(198米)的郵政大廈和其他塔式建筑所超越。戰(zhàn)后,鋼材的短缺和混凝土質(zhì)量的改良導(dǎo)致鋼筋混凝土高層建筑的出現(xiàn)。磚石一直被用作幕墻材料,直到20世紀(jì)30年代,輕金屬和玻璃幕墻開始被使用。由鋼梁和鋼柱組成的骨架構(gòu)造最早用于1889年。例如,芝加哥建于19世紀(jì)80年代16層的Monadnock大廈,較下層的樓板下的墻厚達(dá)5英尺()。這種結(jié)構(gòu)本質(zhì)上一種梁柱模型,并且仍然被用于房屋框架結(jié)構(gòu)。承重框架。第一個(gè)升降機(jī)是在1857年被Elisha Otis安裝于紐約的一幢百貨公司。1889年巴黎展覽會的塔和他為Galerie des 機(jī)械的設(shè)計(jì)表現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)的靈活性。鋼,作為一種建筑材料,源于1885年貝色麥轉(zhuǎn)爐的引入。上部結(jié)構(gòu)是建筑物地面以上的部分,而下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)則是建筑物地面以下的部分。材料和不同的結(jié)構(gòu)形式聯(lián)合組成建筑物的各種不同部分,包括承重框架,外殼,樓板和隔墻。歷史性建筑學(xué)的連續(xù)性式樣是他們的時(shí)代精神的化身。理想地,任何建筑物應(yīng)該通過與它建筑上的鄰居的一些關(guān)系和地方地理學(xué)上看起來屬于它的位置。裝飾品可能用于突出建筑物的特征和建筑物目的的可視化表現(xiàn)。羅馬的圣彼得堡由于缺少小元素而讓人很難感知它的巨大。樓梯和一個(gè)樓梯欄桿可能給門口的尺寸一個(gè)提示,依次是柱廊的高度,最后是整個(gè)的結(jié)構(gòu)廊。它們因此也幾乎不可察覺地成為精確計(jì)量整個(gè)大廈尺度的測量單位。 一個(gè)建筑物還應(yīng)該有建筑師稱作的比例尺,它應(yīng)該能在視覺上傳達(dá)它的真實(shí)尺寸。這種復(fù)測法幫助
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