【正文】
海上結(jié)構(gòu)物,發(fā)電站,核反應(yīng)堆容器和橋梁體系的眾多形式上,其中包括分段拼裝式橋和斜拉橋。在這點(diǎn)上,Lin的荷載平衡法尤其值得一提,因?yàn)樗喈?dāng)大的簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)程序,尤其在連續(xù)結(jié)構(gòu)上。 在20世紀(jì)30年代到60年代之間發(fā)明并且發(fā)展了部分預(yù)應(yīng)力(結(jié)構(gòu))的概念。在歐洲,長(zhǎng)線預(yù)加應(yīng)力法得到了持續(xù)的發(fā)展,尤其是在法國(guó),通過(guò)Eugene Freyssinet在192628年提出的克服預(yù)應(yīng)力損失的天才辦法,這種方法是通過(guò)使用高強(qiáng)和高韌性鋼筋得到的。因此,對(duì)于大跨度結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),鑒于拱形結(jié)構(gòu)在施工上昂貴的花費(fèi)和不好完成并且由于它們長(zhǎng)期經(jīng)受的嚴(yán)重的收縮和徐變,預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)被強(qiáng)制使用。并且,因?yàn)樾枰俚木S護(hù),鑒于對(duì)混凝土更高質(zhì)量的控制所使得結(jié)構(gòu)所獲得的一個(gè)更長(zhǎng)的生命周期,以及對(duì)于上部結(jié)構(gòu)其輕質(zhì)效果積累所產(chǎn)生的更輕的基礎(chǔ)的效應(yīng),其間接的長(zhǎng)期節(jié)省是非常實(shí)際的。同時(shí),還沒(méi)有考慮(工藝)設(shè)備的使用,施加預(yù)應(yīng)力自身導(dǎo)致一個(gè)額外的花費(fèi):因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力構(gòu)件的幾何截面常常由翼緣和薄的腹板組成,所以模板是非常復(fù)雜的。因此,預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件需要較少的混凝土,并且大概是20—35%的鋼筋(相對(duì)于非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件)。在相同的跨度和荷載條件下,預(yù)應(yīng)力構(gòu)件(截面)的高度比相應(yīng)的非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的高度小。在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中的(要求產(chǎn)生)預(yù)應(yīng)力筋給構(gòu)件積極的產(chǎn)生一個(gè)預(yù)加荷載,相應(yīng)的對(duì)其撓度和裂縫有一個(gè)很高的控制。因此,在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,一但桿件在使用荷載下達(dá)到它的極限狀態(tài)時(shí),撓度和裂縫是不可恢復(fù)的。對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),假定混凝土的抗拉強(qiáng)度是可以忽略的。環(huán)向(預(yù)應(yīng)力)箍筋,或者圓柱或球形結(jié)構(gòu)的”環(huán)向”應(yīng)力,抵消由內(nèi)部包含物質(zhì)(產(chǎn)生的)壓力所引起的曲線表面外部纖維所引起的拉應(yīng)力。因?yàn)檫@個(gè)預(yù)應(yīng)力是被應(yīng)用到縱向或者平行于桿件的軸向,所以這個(gè)相關(guān)的預(yù)應(yīng)力原理被普遍的稱為長(zhǎng)線預(yù)加應(yīng)力法。這樣施加的一個(gè)縱向力叫做預(yù)應(yīng)力,也就是說(shuō),在橫(豎)向重力恒載和活載或短暫的水平活載(風(fēng),地震)作用之前,給沿結(jié)構(gòu)桿件跨度方向的截面預(yù)加的應(yīng)力,這樣一個(gè)壓縮力。這個(gè)力(預(yù)應(yīng)力)通過(guò)消除或大大減少在工況荷載下,跨中或支座的控制截面處產(chǎn)生的拉應(yīng)力,阻止了(該處)裂縫的開(kāi)展,因此提高了該截面的(抵抗)彎曲,剪切和扭轉(zhuǎn)的承載能力。鑒于它這么低的抗拉承載力,撓曲裂縫就會(huì)出現(xiàn)在在荷載作用的初期。這種方法有助于使混凝土的重量降低到一定的程度。目前正在試圖生產(chǎn)強(qiáng)度更高、耐久性更好、而且重量更輕的混凝土。例如,鋁的重量比鋼輕得多,但是卻有許多與之相同的性能。這種比較新的結(jié)構(gòu)方法的使用正在持續(xù)地發(fā)展著。然后,通常采用先張法或后張法對(duì)混凝土預(yù)加應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力混凝土是鋼筋混凝土的一種改進(jìn)形式。還有另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是鋼在混凝土中不銹蝕。在受拉的混凝土梁或結(jié)構(gòu)中埋置進(jìn)鋼筋,就制成鋼筋混凝土。它們還可以在其它方面互相補(bǔ)充:它們具有幾乎相同的收縮率和膨脹率。而且,鋼有很大的抗拉強(qiáng)度,混凝土卻有很大的抗壓強(qiáng)度。不同的配料比例能制成不同強(qiáng)度和重量的混凝土。是石灰石和粘土的混合物,將它加熱,然后磨成粉末。疲勞是指在應(yīng)力連續(xù)變化的情況下強(qiáng)度降低的趨勢(shì)。鋼的極大優(yōu)點(diǎn)是它的抗拉強(qiáng)度,即:在特定程度拉力——就象我們已經(jīng)知道的那種會(huì)把許多種材料拉斷的力——的作用下,它的強(qiáng)度不會(huì)降低。直到那時(shí)為止,鋼(基本上是鐵和少量碳的合金)一直是要經(jīng)過(guò)很復(fù)雜的工藝過(guò)程才能制成的,這就使鋼只限于用在制劍刃這類特殊的用途上。羅馬人還使用一種叫白榴火山灰的天然水泥,這是用火山灰制成,在水中能變得和石頭一樣堅(jiān)硬。希臘人和羅馬人有時(shí)還用鐵條或鐵夾子去加固建筑物。早期的主要建筑材料是木材和圬工材料——磚,石、或瓦,以及類似材料。在一場(chǎng)暴風(fēng)雨中,當(dāng)每小時(shí)高達(dá)65公里的強(qiáng)勁狂風(fēng)沖擊這座橋時(shí),狂風(fēng)引起了沿著橋面方向的波動(dòng);同時(shí)還產(chǎn)生了一種使路面塌落的橫向運(yùn)動(dòng)。并且,那些可能使構(gòu)筑物發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的力必須由向反方向推動(dòng)的力去抵銷。假如一個(gè)梁支承上面的一個(gè)荷載,梁本身必須有足夠的強(qiáng)度去抗衡這個(gè)重量。因?yàn)橥聊竟こ處熢O(shè)計(jì)的建筑物總是力求使它們靜止或穩(wěn)定,因此這些力必須保持平衡。總的說(shuō)來(lái),有三種力作用于建筑物,垂直的——那些向上或向下作用的力,水平的——那些側(cè)向作用的力,以及那些使建筑物發(fā)生旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)的力。In the ,the top surface is concave,or bent inward,and the material in it is a saw cuts easily through a piece of wood,the wood is in tension,but when the saw begins to bind,the wood is in pression because the fibers in it are being pushed ,還有一種稱為剪力的力在起作用,我們給它下定義為,使材料沿應(yīng)力線斷裂的趨勢(shì)。其中包括壓力和拉力這兩種相反的力。他還必須確定出安全系數(shù),即附加的承載能力,以使建筑物的承載能力比上述三個(gè)因素結(jié)合起來(lái)還要強(qiáng)些。他還必須考慮動(dòng)荷載,即在建筑物投入使用時(shí)它要承受的人,車輛,設(shè)備、機(jī)器等等的重量。但是,現(xiàn)在的工程師具備許多有利條件,不僅有經(jīng)驗(yàn)資料,而且有科學(xué)數(shù)據(jù)供他預(yù)先做詳細(xì)計(jì)算。例如在羅馬,大部分人民都住在公寓中,這種公寓通常是一排排的有十層高的公寓大樓。它們能留存下來(lái)的原因之一是因?yàn)樗鼈兘ㄔ斓脧?qiáng)度很大——多數(shù)情況下超出所需要的強(qiáng)度。這些大型建筑物并非數(shù)學(xué)和物理知識(shí)的結(jié)晶。這種厚石墻能抵抗建筑物本身巨大重量所形成的推力。其中有羅馬的萬(wàn)神廟和大圓形競(jìng)技場(chǎng),伊斯坦布爾的圣索非亞教堂,法國(guó)和英國(guó)的哥特式教堂,和帶有巨大的穹窿頂?shù)奈乃噺?fù)興式教堂,象佛羅倫薩的大教堂和羅馬的圣彼得大教堂。許多土木工程師因此專門研究施工階段。它包括項(xiàng)目的進(jìn)度安排和設(shè)備的使用以及材料,以便使得造價(jià)盡可能降低。例如,在空間項(xiàng)目中, 需要土木工程師設(shè)計(jì)和施工諸如發(fā)射臺(tái)和火箭存貯設(shè)施這樣的結(jié)構(gòu)。例如,在水壩項(xiàng)目中, 電子和機(jī)械工程師負(fù)責(zé)發(fā)電站及其設(shè)備的設(shè)計(jì)。水壩、橋梁、給水系統(tǒng), 和其它大項(xiàng)目通常;聘用幾位系統(tǒng)工程師(總工程師),他們的工作是協(xié)助負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目。正如我們所見(jiàn),土木工程師研究許多不同的結(jié)構(gòu), 因此工程師專門研究一類結(jié)構(gòu)是通常的做法(一般的慣例)。許多工程師, 通常在一起工作組成一個(gè)團(tuán)隊(duì),這個(gè)團(tuán)隊(duì)包括測(cè)量員、土力學(xué)方面的專家和設(shè)計(jì)施工方面的專家,來(lái)參與制定這些可行性研究。經(jīng)濟(jì)因素與在每個(gè)可能的比選方案有關(guān),也必須斟酌。研究包括勘測(cè)工程位置的地形和地基特點(diǎn)。就是說(shuō),每個(gè)工程有它自己的難題和設(shè)計(jì)特點(diǎn)。與土木工程相關(guān)的研究領(lǐng)域包括土力學(xué)和土壤加固技術(shù), 并且還包括新結(jié)構(gòu)材料的開(kāi)發(fā)和實(shí)驗(yàn)。研究員通常作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)的成員與其它科學(xué)家和工程師一起合作。每一個(gè)工作領(lǐng)域都涉及不同的職責(zé),不同的著重點(diǎn)以及運(yùn)用不同的工程理論和經(jīng)驗(yàn)。從而, 他們會(huì)得到在職的培訓(xùn),這個(gè)培訓(xùn)將向管理人員證明他們將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的能力。當(dāng)年輕工程師最后開(kāi)始了真正的實(shí)踐, 必須要運(yùn)用到大學(xué)中學(xué)到的理論知識(shí)?;蛩麄円苍S喜歡與政府機(jī)構(gòu)當(dāng)中處理水資源的機(jī)構(gòu)之一共事。年輕工程師也許選擇進(jìn)入環(huán)境或衛(wèi)生工程領(lǐng)域工作, 例如, 在環(huán)境問(wèn)題方面創(chuàng)造的許多機(jī)會(huì)。近年來(lái),許多不同的公司和政府機(jī)構(gòu)為爭(zhēng)奪工程師而競(jìng)爭(zhēng)。為準(zhǔn)備使學(xué)生成為一名土木工程師, 這些專業(yè)課程可能會(huì)涉及諸如大地測(cè)量、土力學(xué),或水力學(xué)。參與研究的工程師要能為科學(xué)出版物詳細(xì)描述他們的發(fā)現(xiàn)。因此,再一次充分說(shuō)明, 工程師負(fù)責(zé)(承擔(dān))的工程在許多不同和重要的方面影響社會(huì),這些方面是他們所知道的。雖然,在工科課程中,對(duì)技術(shù)科目著重強(qiáng)調(diào),但當(dāng)前的趨勢(shì)還是要求學(xué)生學(xué)習(xí)社會(huì)科學(xué)和語(yǔ)言藝術(shù)的課程。當(dāng)然,計(jì)算機(jī)能比人類以更快的速度和準(zhǔn)確性解決許多問(wèn)題。例如,在承擔(dān)橋梁的建設(shè)之前, ,(各種)變量如作用在基礎(chǔ)上的水壓, 碰撞, 不同的風(fēng)力的作用, 以及許多其它因素必須考慮。今天, 數(shù)學(xué)包括統(tǒng)計(jì)學(xué)中的課程主要涉及集合, 分類, 和使用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù), 或信息。大學(xué)里, 工科課程中著重強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)、物理, 和化學(xué),尤其在開(kāi)始的二到三年。第一篇:道路橋梁專業(yè)英語(yǔ)翻譯Lesson 1 Careers in Civil Engineering(土木工程中的各種業(yè)務(wù))土木工程是一個(gè)意味著工程師必須要經(jīng)過(guò)專門的大學(xué)教育的職業(yè)。許多政府管轄部門還有(一套)認(rèn)證程序,這一程序要求工科畢業(yè)生在他們能積極地開(kāi)始(從事)他們的事業(yè)之前,通過(guò)(認(rèn)證)考試, 這種考試類似于律師職業(yè)里的律師考試一樣。在工科所有分支中,數(shù)學(xué)非常重要, 因此它被著重地強(qiáng)調(diào)。統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的一個(gè)重要方面是概率, 它涉及當(dāng)有改變問(wèn)題的結(jié)果的不同的因素, 或變量時(shí),可能會(huì)發(fā)生什么。由于在解決這些問(wèn)題涉及大量的計(jì)算, 現(xiàn)在幾乎所有工科課程中都包括計(jì)算機(jī)編程。但如果不給計(jì)算機(jī)清楚和準(zhǔn)確指令和信息,換句話說(shuō),一個(gè)好程序,它也是無(wú)用的。工程和社會(huì)間的關(guān)系變得更加緊密。并且,工程師需要一種很肯定(自信)語(yǔ)言表達(dá)方式來(lái)準(zhǔn)備報(bào)告,這個(gè)報(bào)告要清楚明了,且在多數(shù)情況下, 是令人信服的。最后兩年的工科課程計(jì)劃包括學(xué)生專業(yè)領(lǐng)域的學(xué)科。學(xué)生在大學(xué)中的最后一年前常常就開(kāi)始了頻繁的工程師招聘。在今天這個(gè)重視科學(xué)技術(shù)的社會(huì),受過(guò)技術(shù)訓(xùn)練的人當(dāng)然是受歡迎的。或他們也許選擇專門的高速公路工程的建筑公司。的確, 選擇很多且多樣。最初,他或她可能會(huì)被分配到與工程隊(duì)合作。土木工程師可能在研究、設(shè)計(jì)、施工管理、養(yǎng)護(hù)或者甚至銷售或管理單位工作。研究是科學(xué)和工程實(shí)踐的當(dāng)中最重要的一個(gè)方面。他或她經(jīng)常受雇于政府或企業(yè)提供經(jīng)費(fèi)的實(shí)驗(yàn)室。土木工程項(xiàng)目幾乎是唯一(獨(dú)一)的。所以, 在設(shè)計(jì)工作開(kāi)始以前,要仔細(xì)的研究每個(gè)項(xiàng)目。它還包括考慮可能的比選方案, 譬如一個(gè)混凝土重力式壩或填土的土石壩。今天, 研究通常包括項(xiàng)目的環(huán)境影響的考慮。許多土木工程師在設(shè)計(jì)領(lǐng)域工作,他們中的許多人是這個(gè)行業(yè)的佼佼者。在建筑設(shè)計(jì)中, 工程師經(jīng)常作為建筑或結(jié)構(gòu)公司的顧問(wèn)。在許多情況下, 也需要(涉及)其它學(xué)科的工程師。在其它情況下, 土木工程師被分配到其它領(lǐng)域的項(xiàng)目上工作。在幾乎所有土木工程項(xiàng)目中,施工是復(fù)雜的過(guò)程。必須考慮安全因素,因?yàn)槭┕ず芪kU(xiǎn)。Much of the work of civil engineers is carried on outdoors,often in rugged and difficult terrain or under dangerous is an outdoor occupation ,for example,and dams are often built in wild river valleys or ,tunnels,and skyscrapers under construction can also be dangerous places to addition,the work must also progress under all kinds of weather prospective civil engineer should be aware of the physical demands that will be made on him or : Hall “The Language of Civil Engineering in English”,1984 Lesson 2 Modern Building and Structural Materials(現(xiàn)代建筑與建筑材料)許多古代修建的大型建筑物現(xiàn)仍存在著,而且仍在使用。它們都是些厚石墻的龐大建筑。推力是建筑物各部分作用于其它部分的壓力。它們都是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)和觀察而建造起來(lái)的,往往是反復(fù)試驗(yàn)出來(lái)的結(jié)果??墒枪糯墓こ處熞彩∵^(guò)。其中有許多建造得很差,并且有時(shí)會(huì)倒塌,使許多人喪生。一個(gè)現(xiàn)代工程師當(dāng)他設(shè)計(jì)一座建筑物時(shí),他要考慮這座建筑物所有組成材料的總重量,這就是所謂的靜荷載,即建筑物自身的重量。對(duì)于象橋梁這種需要承擔(dān)高速汽車交通的構(gòu)筑物,他必須考慮到?jīng)_力,即動(dòng)荷載將借以作用于結(jié)構(gòu)物的那種力。現(xiàn)代工程師還必須了解建筑物所用材料經(jīng)常承受的各種應(yīng)力。在壓力下,材料被壓緊或推攏到一起,在拉力下,材料象一個(gè)橡皮筋那樣被拉開(kāi)或拉長(zhǎng)。剪力可能發(fā)生在垂直面上,但它也可能沿著梁的水平軸線——中性面——作用,中性面上既沒(méi)有拉力也沒(méi)有壓力。成一個(gè)角度作用的力是水平力和垂直力的合力。例如,各垂直力必須波此相等。水平力也必須彼此相等,才能不出現(xiàn)過(guò)多的向右或向左的推力。現(xiàn)代最引人注目的工程事故之一——1940年塔科馬海峽大橋的倒塌,就是由于沒(méi)有非常仔細(xì)地考慮這些因素中的最后一個(gè)因素。幸虧工程師們從錯(cuò)誤中汲取了教訓(xùn),所以現(xiàn)在的通常做法是將按比例縮小的橋梁模型放在風(fēng)洞中檢驗(yàn)它們的空氣動(dòng)力學(xué)抵抗力。磚行或磚層之間,用灰漿或?yàn)r青(一種象焦油的物質(zhì)),或者別的粘結(jié)劑粘結(jié)在一起。例如,雅典的帕提依神廟的圓柱上就有原來(lái)安裝鐵棍的鉆孔,現(xiàn)在鐵棍已經(jīng)銹蝕竟盡。近代的兩種最重要的建筑材料,鋼材和水泥,都是十九世紀(jì)才采用的。1856年發(fā)明貝色麥法以后,人們才能以低價(jià)大量地使用鋼。新的合金進(jìn)一步增強(qiáng)了鋼的強(qiáng)度,并且還消除了它所存在的一些問(wèn)題,如疲勞。現(xiàn)代的水泥叫做波特蘭水泥,是1824年發(fā)明的。在建筑現(xiàn)場(chǎng)或靠近現(xiàn)場(chǎng)的地方,將它摻上砂子、骨料(小石子、碎石或礫石)和水,就制成混凝土?;炷恋倪m用性很強(qiáng),它可以灌注,可以用泵抽送,甚至可噴注成各種各樣的形狀。因而,這兩種材料可以互相補(bǔ)充。因而它們可以在同時(shí)存在著壓與拉力兩種因素的情況下共同起作用。凝土和鋼還形成一種很強(qiáng)的粘結(jié)力——一種將它們連結(jié)起來(lái)的力——使鋼不能在混凝土中滑動(dòng)。酸會(huì)腐蝕鋼,而混凝土卻具有與酸相反的堿性化學(xué)反應(yīng)。鋼筋被彎成各種形狀以使它具有所需要的受拉強(qiáng)度。預(yù)應(yīng)力混凝土使特殊形狀的建筑物有了發(fā)展的可能,象某些現(xiàn)代的體育館,他們的大空間沒(méi)有任何擋住視線的支承物。當(dāng)前的趨向是發(fā)展輕質(zhì)材料。鋁梁巳被用于橋梁結(jié)構(gòu)和一些建筑物的框架。有一種用聚合物(塑料中用的長(zhǎng)鏈化合物)作為部分配料的方法。Lesson4 Prestressed Concrete(預(yù)應(yīng)力混凝土)混凝土的抗壓性能強(qiáng)而抗拉性能弱:它的抗拉強(qiáng)度僅僅是它抗壓強(qiáng)度的8%14%不等。為了減小或阻止這種裂縫的開(kāi)展,在結(jié)構(gòu)桿件縱向施加一個(gè)軸心或偏心的壓力。然后,這個(gè)截面(特性)表現(xiàn)為彈性,并且,當(dāng)所有荷載作用