土木工程畢業(yè)設(shè)計外文-在線瀏覽
2024-09-16 08:23本頁面
【正文】 導(dǎo)者的空間。并且結(jié)構(gòu)師和建筑師都沉溺于在優(yōu)秀人才中顯示自己（一個輕質(zhì)結(jié)構(gòu)先鋒者精神的刻薄的對照：Buckminster Fuller，Vladimir Suchov，F(xiàn)rei Otto）。作者知道他所談?wù)摰臇|西并且知道自己站在了被批評的立場上。輕、做工精細(xì)、柔軟會比重、大體積、堅硬更加給人以舒適感。因此輕質(zhì)結(jié)構(gòu)以她們的合理的美感可能會打動技術(shù)人員，施工人員和工程師的同情心。當(dāng)設(shè)計輕質(zhì)結(jié)構(gòu)時我們首先不得不記住一個恒荷載最不利的的特征：一個在彎曲應(yīng)力下的梁的厚度，為了支撐它本身，厚度就不僅僅是按照梁的跨度增加（這是通常被假定的），而且是按照梁跨度的平方增加的。因此這個梁不得不達(dá)到10m厚，隨之它的總重量增加了1000倍。為了說明這個他用一個小的輕的小鳥的骨頭和一個相應(yīng)的很厚重的恐龍的骨頭做比較（圖1）。 圖1：Galilei的比例效應(yīng)的示范但是這種關(guān)于比例的自然規(guī)律可能被一些伎倆所規(guī)避，那么其次避免因素就是強(qiáng)調(diào)桿件的軸向壓縮和拉伸有利于桿件的彎曲，也就是說對梁進(jìn)行了分解。繩和壓桿使整個橫截面均勻的受到削弱，沒有任何多余的。這里繩索的拉伸顯然比壓桿的壓縮表現(xiàn)的更為有利，因為只有材料壞掉繩索才會壞掉然而微弱的壓桿失效是因為受到彎曲，即一個突然的側(cè)向力。我們不能徒手將它拉壞，但是如果我們?nèi)核?，它很快就會彎曲而壞掉。這個明確的價值代表一條線的長度能夠達(dá)到其垂直的懸掛直到達(dá)到它屈服于它的自身靜荷載。以上這三種針對輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法已經(jīng)引領(lǐng)我們進(jìn)入了千頭萬緒的橋梁工程之中。在底部是最邊緣的結(jié)構(gòu)，純拱結(jié)構(gòu)和位于兩個巖石面上的懸索結(jié)構(gòu)。但是在上面的和下面的結(jié)構(gòu)之間的結(jié)構(gòu)有很多不同的解決方法：拱和懸索被次梁和各種加固的綁扎所加強(qiáng)，板加強(qiáng)拱，支柱框架（左）和鐵索橋和懸索橋等等（右）。圖2：橋梁的發(fā)展當(dāng)今橋梁工程的熱心關(guān)注者會發(fā)現(xiàn)一個普遍存在的相當(dāng)務(wù)實的態(tài)度，那就是結(jié)構(gòu)越重越合理。結(jié)構(gòu)能夠承受的恒荷載大約是活荷載的5倍。位于法國的跨度達(dá)到856m的諾曼底大橋和位于日本的跨度達(dá)到890m的多多羅橋是世界上最大的斜拉橋。這些繩索要花費一半的承載能力去承擔(dān)他們自身然后用剩下的一半去承載實體橋梁和與橋與索繩的恒荷載相比微不足道的活荷載。一個有獨創(chuàng)性的達(dá)到輕便的手法應(yīng)該被簡要的說明一下，也就是說第四種預(yù)應(yīng)力的方法和那種把不利的壓縮應(yīng)力轉(zhuǎn)化為有利的拉應(yīng)力的方法（圖3）。對角線的繩索因為欲加了拉應(yīng)力所以受到壓力不會松弛但是會分擔(dān)荷載。這用方法可以創(chuàng)造出非常輕的索梁就像帶有拉力和壓力互相抵抗的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)和膜殼結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)的完美的結(jié)構(gòu)。因為這些索梁結(jié)構(gòu)之間的空隙需要跨越的橫向曲梁作為補(bǔ)充，因此導(dǎo)致產(chǎn)生半重型和半輕型的屋面，因此最后一步也是不可避免的。這些建筑不僅極輕，而且他們在建筑領(lǐng)域打開了一個全新的世界，一個無法超越的各種形式的而且是絕對不可能用盡的世界！就像橋梁，這些結(jié)構(gòu)把它們的荷載主要轉(zhuǎn)移到壓縮殼或穹頂（圖片4，左），或張力索網(wǎng)和膜上（右）。圖片4：輕質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展盡管極其薄的殼體墻壁和空間穹頂形狀穩(wěn)定并且會阻止它們發(fā)生可怕的屈曲。網(wǎng)和膜的兩個主要方向機(jī)械的互相壓迫對方而產(chǎn)生經(jīng)典的有反向曲率的馬鞍形狀，或者是由內(nèi)部空氣壓力和真空產(chǎn)生的氣體作用受壓而產(chǎn)生的擁有正向曲率的拱頂形狀。雙曲面要求制造昂貴的模板和復(fù)雜的切割模板（圖片5）。但是
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