土木工程專業(yè)英語

1、第一單元課文土木工程前言或許，工程師對于人類文明形成所做出的貢獻多于其他專業(yè)人才群體。在各個社會中，工程師的作用就是發(fā)展技術應用以滿足實際需要。例如，應用電力系統(tǒng)向城市供電，應用水輪驅動水碾，應用人造心臟延長生命，等。向我們提供水、燃料、電力的系統(tǒng)，交通網(wǎng)絡系統(tǒng)，通訊系統(tǒng)，以及帶來其他方便的系統(tǒng)是工程技術應用的產(chǎn)物。盡管真正的工程師們在以上進步和人類幸福中所起的作用，但對他們所起作用的理解仍是不完全的。工程是將知識轉化為實際有效應用的技術，工程師則是在這樣的轉化中起關鍵作用的人。工程是服務人類的職業(yè)，人類環(huán)境是需要考慮的重要事項。通常，區(qū)分工程師和科學家一直存在困難，決定科學家的工作在哪里終止

2、，工程師的工作從哪里開始也存在困難。 科學與工程中有聯(lián)系的工作的基本區(qū)別在于它們的目的不同?？茖W家以發(fā)明為目的，而工程師堅持有效使用發(fā)明來滿足人類的需要。例如，德國物理學家亨利奇赫茲發(fā)現(xiàn)了無線電波，而古里耶爾莫馬克尼則利用無線電波發(fā)展了無線電信技術，這是一項工程奇跡。在相關科學家建立了核裂變的科學原理后，制造原子武器、建造核電廠的艱難工作則由電力、化學和機械工程師來完成。 土木工程是以向人類提供安全、舒適住所為目的的工程分支。住所是人類的基本需要之一，它由土木工程師負責提供。供水和灌溉系統(tǒng)的有效規(guī)劃能增加一個國家的糧食產(chǎn)量。住所除了簡單的掩蔽功能外，土木工程師還能將其建造來為居住者提供安寧、舒

3、適的生活。世界上的工程奇跡從塔形結構到今天的薄殼結構都是土木工程發(fā)展的結果。道路、鐵路、橋梁等交通網(wǎng)線是土木工程師的勞動果實，沒有這樣的交通網(wǎng)線，社會將不可能得到發(fā)展。任何工程學科都是由各種專業(yè)分支構成的巨大領域，土木工程的主要專業(yè)分支如下：1. 結構工程結構工程是土木工程的最重要專業(yè)分支，結構的建造需要有效的規(guī)劃、設計和施工方法，以實現(xiàn)完整的建造目的。一般地，結構工程建造包含五個步驟：l 定位，并合理排列結構構件，形成確定的形式，以實現(xiàn)最佳的使用功能。l 決定作用于結構上不同力的大小、方向和性質。l 結構分析，弄清受上述作用力的結構構件的行為特征。l 結構設計，以保證不同載荷作用下的結構穩(wěn)定

4、性。l 結構施工，采用精心選擇的材料，由熟練工人完成。2. 巖土工程為了實現(xiàn)建筑于地面結構的有效功能，必須知道土的特征。巖土工程給出土的基本知識體系，這一分支涉及以下方面：l 土“土力學”下的材料的性質和行為特征。l 結構、機器等基礎的不同類型及其穩(wěn)定性。巖土工程也涉及基礎的分析、設計和施工。3. 流體力學、水力學和水力機械流體力學講述靜止或運動流體的性質和特征，流體力學原理可以用到日常生活中，如：飛機的飛行，水中魚的游動，以及血管中的血液循環(huán)等。水力結構，如大壩和配水結構的設計需要知道水的作用力和壓力水的特征。利用水能的機械稱為水力機械，如：渦能機利用水的勢能發(fā)電，水泵是利用機械能提升水的裝

5、置。這些機械的工作有效性取決于該學科中涉及到的流體特征。4. 交通工程一個國家的發(fā)展主要取決于可用的交通設施，一個國家的財富用可用的道路和航空設施來衡量。有三種交通模式，即：陸路、水路和空中運輸，本專業(yè)涉及交通路線的設計、施工和運營。交通工程包含以下分支：公路工程、鐵路工程、港口工程、機場工程，分別涉及道路的規(guī)劃和設計和鐵道、港口和機場。5. 供水、凈化水和環(huán)境工程沒有食品人可以生存幾天，但沒有水人則活不了多久。向公眾供給飲用水和廢水的安全處理是土木工程師的責任。水來自于降水和地下水。供水工程涉及水的定位和收集、水處理方法、標準極限試驗和水的有效供給。廢水、固體廢料、有毒廢料等不能直接排放，因

6、為這樣會影響環(huán)境。因此，必須對這些廢料進行處理和標準極限試驗，然后再排放。衛(wèi)生工程涉及廢水的收集，處理方法和有效排放，保證世界安全。自然和人為產(chǎn)生并排入大氣中的廢料破壞自然平衡。人為或人類活動引起的污染物已經(jīng)超過了大氣系統(tǒng)的承受能力。環(huán)境工程師的作用是通過將各種技術應用到廢料凈化工作中，架設起生物學和技術之間的橋梁。環(huán)境工程涉及保護環(huán)境免受人類活動有害影響的方法，從而使得人類富裕生活的環(huán)境質量得到改善。6. 灌溉工程灌溉可定義為通過人工方法，向耕種土地供水的過程，灌溉工程包括與江河水的控制有關的工程，以及水澇區(qū)排水的研究和設計。因此，灌溉工程涉及不同水源的控制和利用，這一工作通過修建大壩、水庫

7、、溝渠、增壓站、通往耕種土地的配水渠來實現(xiàn)。7. 測量、水準測量和遙感在重要的土木工程，如：鐵路、公路、大壩和房屋建設開工前，需要有詳細的測量圖表明工程區(qū)域的精確邊界。測量定義為收集數(shù)據(jù)，以便將地表面上各種點的相對位置繪制在水平面圖上的技術，水準測量則是在垂直平面上確定地面各點相對高程的過程。測量工作的主要目的是準備出測量物體的平面圖。測量和收集必要資料，畫出平面圖需要使用各種儀器。遙感是利用空中攝影，獲取某地區(qū)周圍數(shù)據(jù)的技術，智能解釋將給出地形的清晰圖像。第2單元課文土木工程師土木工程師的任務是：規(guī)劃與設計道路、橋梁、管線、區(qū)域排水渠、機場、污水處理系統(tǒng)、以及其它的多種設施，并指導這些設施的

8、施工和維護。土木工程師可能工作在某個特定領域，如：施工、土地開發(fā)、結構或水力設計、土力學、污水處理、或固體廢料管理，他們也可能與不同專家就更廣泛的問題進行合作，如：土地污染或地下水污染、或能源開發(fā)與保護。土木工程師可能設計工程項目的主要特征，然后指導繪圖工作，寫出設計說明，并為最后的成本估算做準備，他們也可能準備契約，財產(chǎn)記述，公共道路圖等。在現(xiàn)場，他們常常完成測量、現(xiàn)場勘查、或施工檢查或監(jiān)管，他們也可能取土樣并進行土體試驗，或進行建筑材料的試驗室或現(xiàn)場試驗。在很多情況下，土木工程師的作用是保證工程項目安全、及時完成，并有效利用資源，這些工程包括：公路建設、廢料管理、海岸開發(fā)和巖土工程。為對工

9、程項目進行規(guī)劃、管理、設計和施工監(jiān)管，咨詢土木工程師與客戶保持聯(lián)絡，他們工作在不同項目現(xiàn)場，他們富有經(jīng)驗，可以作為項目經(jīng)理運作項目。土木工程提供多種機會，并滿足有助于改進和提高多個場地的大眾生活質量，在土木工程范圍內，咨詢工程師是設計者，合同工程師將他們的設計轉變?yōu)楝F(xiàn)實。土木咨詢工程師向用戶提供各種各樣的服務，在他們事業(yè)的開始階段，他們的工作是對小的工程項目負責，但項目的規(guī)?？赡茈S他們獲得經(jīng)驗的增加而增加。結構工程中，工程師可能完成詳細的計算，保證設計性能滿足結構要求，這些工程師也可能去現(xiàn)場，確保進行中的工作符合設計圖和說明書，他們還可能檢查需要修理或替換的現(xiàn)有結構。交通工程中，工程師設計街道

10、、公路及進行設計變更，以改善交通流動，他們完成勘測工作，做出初步設計，并對施工中將使用的材料進行檢查和試驗，他們也可能準備環(huán)境影響報告。這些工程師還可能進一步擅長于特定部分的工作，如：改善交通標志，規(guī)劃設計防撞裝置，或研究行人交通。除此之外的工程師研究人口增長和工業(yè)發(fā)展趨勢，以決定未來的交通需要。土木工程師工作在許多不同的場所，從安靜的現(xiàn)代辦公室到遙遠地區(qū)的工作現(xiàn)場，他們可能頻繁旅行，或在進行遠距離項目時的臨時移居。他們還可能與其他的專業(yè)技術人員組成臨時項目工作隊，一道工作。有很多的土木工程師工作在城市、鄉(xiāng)村、州或聯(lián)邦政府，其他的則工作在咨詢公司，或擔當獨立顧問，有的工程師為建筑公司工作，有少

11、數(shù)在大學全職或兼職從事教學。 這一行業(yè)的就業(yè)情況受到建筑活動及政府聘用波動的嚴重影響?，F(xiàn)階段，該行業(yè)各個方面的就業(yè)增長略受限制，盡管無工作經(jīng)驗大學畢業(yè)生數(shù)量一般能滿足入門級崗位數(shù)量的需求，但有特殊技能和經(jīng)驗的高素質工程師短缺，最大短缺將最可能在施工、交通、能源產(chǎn)生和分配、環(huán)境保護和抗震工程等領域。由于該行業(yè)對現(xiàn)場計算機技術的巨大依賴性，具有計算機科學培訓或經(jīng)驗的土木工程師將有特別好的機會?？拐鸸こ處?、能源生產(chǎn)與分配工程師、及環(huán)保工程師特別短缺。加利福利亞土木工程師的中等小時工資為29.71美元，附加福利通常包括帶薪度假、病假和健康保險，一些雇主還提供退休養(yǎng)老計劃和利潤分享。通常，土木工程師每周

12、工作40小時，但當工程期限有要求時工作延時，例如施工項目的工程師常常在繁忙期超時工作。土木工程師必需將數(shù)學和力學的喜好與對社區(qū)事務和環(huán)境問題的興趣結合起來，他們必須能夠組織、分析、評估技術資料，以解決詳細的工程問題，并作為隊員之一工作。打算成為土木工程師的高中學生應該學習大學的預備課程，如：化學、物理和英語，以及業(yè)務和繪圖課程。這些人應該盡可能多地學習數(shù)學課程，包括：代數(shù)、幾何、三角和微積分。土木工程的理工科學士是大多數(shù)入門級崗位的最低要求，研究和大學教學要求碩士或博士，某些學校開設了工程技術認定委員會（ABET）認定的土木工程必修課。雇主建議學生通過暑假工作或大學的工作學習計劃獲得實踐經(jīng)驗，

13、雇主也給學生推薦計算機課程，因為這一職業(yè)對計算機技術有依賴性。所有的咨詢土木工程師都要求獲得州職業(yè)工程師注冊委員會的登記，負責批準計劃、技術說明書和報告的土木工程師也要求獲得這樣的登記注冊，很多雇主要求特定水平的進一步注冊（大多數(shù)公共機構中的副土木工程師）。注冊要求通過兩門考試和一到六年的土木工程工作經(jīng)驗，成功的候選者將收到土木工程師注冊證書。在政府工作的土木工程師常常從實習工程師開始他們的事業(yè)生涯。當他們獲得經(jīng)驗后，他們可能晉升到助理工程師、副工程師和高級工程師崗位。為了獲得更高的薪水，有資歷的文職工程師可以轉移到管理和行政崗位。在私人企業(yè)工作的土木工程師可以晉升在責任更大的工作崗位，如：職

14、員工程師、項目工程師、或主任工程師。獲得資質后，這些人可以擔當私人公司的顧問，或進入他們有可能晉升到高級管理層次的行政崗位。為了推動土木工程的進步，理工科碩士學位正變得愈加重要。在招聘入門級崗位時，某些雇主舉行校園面試，其他的雇主則需要來自大學就業(yè)中心或工程教研組的推薦。高級崗位的招聘可能在報紙和專業(yè)雜志上刊登廣告，雇主和應聘者也可以利用專業(yè)協(xié)會、私人就業(yè)服務機構、或加州就業(yè)局的招聘服務，政府機構一般會發(fā)布行政事務公告，告知所有通過行政事務招聘程序獲得的當前崗位。第3單元課文 多層建筑設計結構框架。多層建筑的鋼框架是梁、次梁或桁架和柱的系統(tǒng)，設計來承受結構的全部重力載荷，并抵抗風力和地震力。屋

15、面和樓板系統(tǒng)由跨于兩垂直立柱之間的水平梁、格柵梁直接支撐，典型的層或樓面通常可以在水平方向延伸到更大的范圍和在垂直方向重復到摩天高度，除非遇到高風力或地震載荷，要求對框架設計進行修改。在結構框架的設計中，一開始應該注意到對特殊設施的規(guī)定，如電梯井和樓梯間，這些構件穿過幾個樓層，要求固定某些立柱的位置。其余立柱可以排列成基于建筑學布置和屋面、樓面、墻體和隔墻采用的典型施工考慮的規(guī)則形式。根據(jù)連接的型式和特點，美國鋼結構學會的規(guī)范允許三種鋼框架結構類型。類型1，通常命名為 “剛框架”（連續(xù)框架），假定梁柱的連接具有足夠剛度，以實質上保持相接兩構件的原有夾角不變。類型2，通常命名為 “簡支”框架，（

16、無約束，自由端），假定就重力載荷而言，梁端、次梁端之間的連接只為抗剪，重力載荷下，可自由旋轉。類型3，通常命名為 “半剛性”框架（部分約束），假定梁和格梁的連接具有相關的、已知的抗彎矩能力，程度介于類型1的在完全剛性和類型2的完全柔性之間。這一部分，應特別關注類型2的結構中（“簡支”框架）中的抗風支撐的其他要求。為了給建筑物提供側向剛度，特別是具有類型2的框架連接，可以設計一個支撐系統(tǒng)來抵抗有風和地震載荷作用于外墻上的側向力。作用于外墻的風載荷由樓面系統(tǒng)傳遞給剛框架系統(tǒng)中的支撐排架或剪力墻。如果樓面剛度不夠以傳遞載荷，必須在排架之間提供水平支撐系統(tǒng)。支撐排架可以布置在外墻中、永久性內墻中、電梯

17、和樓梯井周圍、及這些支撐不礙事的其他服務區(qū)。如果可能，支撐排架應該在建筑物內對稱布置，以避免建筑物繞垂直軸的扭曲。風載荷在支撐排架上的分配應該考慮風合力作用線與抗風系統(tǒng)阻力中線之間的偏心。用于獲得正規(guī)形狀建筑物剛度的兩種方法如圖3.1所示。在核心墻型式中。側向載荷抵抗系統(tǒng)與中心的公用設施有機結合；在承載墻型式中，外墻被約束而增加剛度，因此建筑物像是一個巨大的懸臂箱形體。承載墻式排架的使用是紐約世貿中心和芝加哥約翰漢考克大廈降低結構框架成本的重要因素。圖3.1 增加剛度的墻體布置排架的約束方式有很多種。全對角拉接是抗風支撐最經(jīng)濟的型式，這種型式略受窗戶和門開口的頻繁使用限制。通常，橋門撐架的費用

18、更高，僅用于大空間的情況?？崭剐屠闻偶芫哂薪ㄖW上容易處理的優(yōu)點，而且可以用在外墻上作為建筑物正面的一部分。樓面系統(tǒng)。多層建筑的樓面系統(tǒng)是比用于工業(yè)建筑類型更為精心的結構，它是包括次梁和主梁的框架，這一框架支撐樓覆蓋層。目前，有幾種不同的覆蓋層可供應用，這些覆蓋層的耐久性、抗火性、重量和對已建成樓面和天花板適應性，以及對設備安裝適應性不同。適當樓面覆蓋層的選擇取決于占用要求，結構適用性和成本因素。當前使用中的樓面結構更為普遍的類型有：（1）鋼筋混凝土板，（2）混凝土板系統(tǒng)，（3）空腹托梁系統(tǒng)，（4）多孔鋼梁系統(tǒng)，（5）這四種類型的變種。當希望高度剛性時，鋼筋混凝土板是適當?shù)?，雖然輕混凝土的使

19、用已大大減少了恒載，但這一系統(tǒng)是鋼框架建筑物中采用的重量最大的樓面結構類型之一。在混凝土板系統(tǒng)中，金屬板和支撐厚木板構成澆注混凝土的模板，這導致了加肋混凝土樓面，這是一種比傳統(tǒng)鋼筋混凝土板更輕質的樓板系統(tǒng)。最輕型的樓面結構類型之一是空腹托梁系統(tǒng)。該系統(tǒng)由2到2.5英寸的混凝土構成，混凝土現(xiàn)澆在肋鋼絲網(wǎng)上，鋼絲網(wǎng)下方鋪有重紙板，重紙板直接敷在托梁上。滿意的托梁設計與施工通過堅持剛托梁學會的規(guī)定來保證。目前有幾種預制的托梁類型可供使用。多孔鋼樓面具有與空腹托梁系統(tǒng)可比的重量，覆蓋層上面的混凝土僅作光潔材料用，低強度的輕質混凝土足以達到此目的。承載系統(tǒng)由輕型冷軋多孔構件組成，這一系統(tǒng)簡化了設備線路的

20、安裝，因為網(wǎng)孔可作為通道，這起到降低多孔層高初期成本的作用。第4單元課文 框架系統(tǒng)工程師如何設計建筑物來抵抗地層運動產(chǎn)生的各種力呢？從實質上講，他們必須在一組小構件中進行選擇，然后將選出來的構件在他們的設計中進行組合，形成完整的抗力系統(tǒng)。有三種結構系統(tǒng)能夠抵擋風或地震在建筑物中產(chǎn)生的側向力，它們是剪力墻、支撐結構和抗彎結構（有時稱為剛架）。實際上，必須在這三種結構系統(tǒng)中進行選擇。因此，設計人員只選擇一種類型的結構體系來抵抗所受載荷。這種選擇必須在設計的早期階段完成，因為選用構件的不同特征在功能和美學上對建筑設計有很大的影響。例：如果將剪力墻選為抗風或抗地震系統(tǒng)，那么建筑物將具有永久性墻體形式，

21、這些墻體將從屋頂?shù)交A穿過每一樓層。盡管這樣的結構形式在建筑物是公寓或旅館時可以接受，但如果建筑物是出租寫字樓，則建筑物的功能將受影響，因為這種情況下對建筑物內部空間的要求是經(jīng)常改變的。應該注意到，抗彎結構有時與其它的某一系統(tǒng)進行結合，形成雙重系統(tǒng)，其中抗彎結構對其它系統(tǒng)有輔助作用。這種情況下，兩種系統(tǒng)相互作用，共同承載。在水平面上，隔斷一般由樓面和屋面單元形成，是必需的。（然而，有時水平支撐系統(tǒng)用作隔斷，它獨立于屋面和樓面結構）。隔斷將側向力傳遞給垂直抗力單元剪力墻或框架。設計剪力墻以承受來自隔斷的側向力，并將這些力傳給地面。剪力墻中的力主要是剪切力，剪力使剪力墻的材料纖維試圖彼此滑移。板房

22、是剪力墻結構，足夠多的板墻必須彼此垂直布置，否則房屋將會坍塌。這是一種很無效的結構，因為墻體之間，墻體與隔斷之間并無聯(lián)系，如果這些墻體用公母槽或銷釘連接，這種結構將變成對其大小和重量非常有效的結構。類似地，建筑物中墻體與樓面、屋面板之間的連接一定有很高的強度和延展性。支撐結構與剪力墻具有同樣的作用形式，但一般地，根據(jù)細部結構設計的不同，支撐結構的抗力很小，而延展性較好。支撐通過三角形幾何特性產(chǎn)生抗力，三角形幾何特性預防結構受到側向推力時垮塌。自行車是人們熟悉的支撐結構例子，如果沒有支撐之間的對角連接，其他構件和連接點就必須有更大強度，以防結構散架。在有支撐結構的建筑物中，側向力可能引起支撐不斷

23、拉伸和壓縮，進一步使其失去有效性，產(chǎn)生大的扭曲，最終導致支撐結構試圖支撐的垂直結構垮塌。因而，延展性必須設計成支撐結構，以便他能夠變形而不會突然折斷?？箯澖Y構是針對框架結構的工程術語?？箯澖Y構中，側向力主要通過梁柱的彎矩來抵抗，這種彎矩由梁柱之間高強度的剛性連接所產(chǎn)生。（對工程師來說，力對某一點的矩等于力乘該點與力作用線之間的距離）。簡單的梯子是抗彎結構的例子。在使用抗彎結構的樓房中，不需要墻體或支撐結構，然而，節(jié)點將受到高應力，而且樓房的結構細部在鋼和鋼筋混凝土中是很重要的。最后一點，抗彎結構利用來自延性的吸能，延性即是結構最后破壞前的永久變形。延性是某些材料特別是鋼只有在出現(xiàn)很大扭曲或變形

24、后才會破壞的特性。金屬變形吸收能量，延緩結構的完全破壞。材料彎曲而不破壞，雖然有效性降低，但繼續(xù)抵抗力和承受載荷， 因此抗彎結構一般是鉚接或焊接的鋼結構，其中材料的自然延性是優(yōu)點。然而，含有大量精確定位加強鋼筋且配筋合理的鋼筋混凝土結構是同樣有效的延性抗彎結構。第5單元課文 地層運動時，結構會發(fā)生什么？本文集中討論地震在建筑物上引起的危險，通過建筑規(guī)范可以采取的措施和降低風險的自主性教育。首先，而且最重要的，是處于住宅、學校、商場及可能有數(shù)千人聚集觀看體育比賽或聽音樂會的地方，以及別的地方的人的生命危險。人生命之外的危險是地震引起的經(jīng)濟和社會破壞，中等地震可能會導致許多房屋、工作、投資和社會資

25、源的損失。盡管地震會引起公共設施，如：供水和供電的破壞和中斷，但這些問題是相對短期的，因為一般情況下公共設施公司都會遇到這樣的中斷，而且有應付的準備。地震可能引起交通系統(tǒng)的嚴重破壞，如：鐵路和高速公路的中斷，而且橋梁和天橋坍塌引起人員傷亡，像1989年洛馬普列塔地震和1985年加州北嶺地震中出現(xiàn)的情況那樣。然而，這些是特殊問題，主要由州交通部門處理。實質上，提高建筑物的抗震特性被看成是減少地震對公眾和社會威脅的關鍵。建筑物的健康與安全問題，一般通過書面的建筑規(guī)范控制，以保證一些不重要的設計與施工規(guī)范得到堅持，以避免建筑物的某些潛在危險。這些規(guī)范一般建立在最大載荷這樣的事情上，以至于房屋的樓板不

26、會因為人、設備和最小高度（以致人不會翻過）的走廊欄桿等引起過載而垮塌。這些規(guī)定保證通常的最小安全標準，而且意味著設計者努力工作來達到通常的標準，而不必努力依靠自己每次設計新建筑去解決建筑設計中的所有問題。在美國的地震多發(fā)區(qū)，如：加州和阿拉斯加州，抗震規(guī)范得到了發(fā)展，幾十年來被當?shù)厣鐣?zhí)行，現(xiàn)有的大多數(shù)建筑物設計時都考慮了抗震要求。然而，由于抗震建筑設計“科學”是相對較新的領域（第一個抗震規(guī)范于1972年在加州才得以執(zhí)行），按照早期規(guī)范設計的建筑現(xiàn)在認為不一定安全的，某些情況下在這些地區(qū)必須繼續(xù)工作，以加固和改善依照早期規(guī)范條款設計的建筑，并且完善規(guī)范。在美國的地震威脅沒有伴隨不斷出現(xiàn)地震的地區(qū)

27、，情況則不相同。許多處于危險的建筑物數(shù)目繁多，這些建筑物設計時未考慮抗震問題，而且每年新建的建筑物一直都在加長這一危險建筑物清單。當不可避免的大地震或中度地震出現(xiàn)時，這些建筑物可能遭受災難性損失。如：地震專家引述日本神戶市的駭人破壞，1995年的那場地震導致了5,000多人失去生命。該地區(qū)過去一直被地震專家和地球科學家認定為地震危險區(qū)，但由于幾百年來嚴重的地震未影響到神戶市，當?shù)氐慕ㄖ铮m然設計時考慮了抗震規(guī)范）是脆弱的，當?shù)厝藗兒驼木o急響應服務在很大程度上處于無準備狀態(tài)。在其居民一生未出現(xiàn)大地震的社區(qū)，地震經(jīng)歷是難以想象的，而且也難以形象化地震對熟悉的建筑物和其他結構物造成的后果。本文

28、的意圖是給讀者地震對建筑物造成破壞類型的某些概念，圖片一般展示了加州和阿拉斯加州地震的結果，而且在極大程度上顯示了按照低于現(xiàn)在抗震規(guī)范標準設計的舊建筑物，或抗震規(guī)范執(zhí)行前未進行抗震加強的磚混建筑物的破壞結果。長期以來，人們認為未進行抗震加強的磚混建筑物的抗震性能是很差的。一般地，未進行抗震加強的磚混建筑物有磚或石塊承重墻，木框架的樓面和屋面。樓面和屋面趨向于與墻體脫離和破壞，墻體上部，特別是女兒墻趨于垮塌，而且根據(jù)砂漿的質量和時間，墻體也趨于破壞。在加利福尼亞，加州要求所有城市都要提出其未抗震加強磚混建筑物的清單，并提出對建筑物的拆除或加固計劃。在洛衫磯，1981年生效了一項法令，要求所有抗震

29、加固建筑物的所有者于1995年前要么拆除，要么加固建筑物，實質上要求對這類所有的8,000建筑物或者拆除，或者加固。1994年的北嶺地震表明，與早期的地震相比，這類建筑物的性能得到明顯改進沒有人員死亡，受傷的人很少，舊金山和其他的很多加州城市現(xiàn)在也生效了類似的法令。人們對材料特性完全了解之前設計的舊一些的鋼筋混凝土建筑結構在地震中遭受了嚴重破壞，如果沒有用鋼筋高度加強，混凝土是脆性材料，趨于沒有警報的破壞。在國外地震造成了許多徹底的垮塌，但是在加州和阿拉斯加州，徹底的垮塌很少。然而，那些不可挽回的損失是巨大的。幾乎沒有構造墻體的框架結構遭到了最嚴重破壞，而對有很多混凝土墻的結構物，問題則沒那么

30、尖銳。20世紀70年代生效以來，抗震規(guī)范要求專門的加固，這大大降低了這些脆性破壞的可能性。通常用于工業(yè)和商業(yè)廠房的預制鋼筋混凝土建筑物也在地震中遭受嚴重破壞，在這些類型的建筑物中，破壞主要是由于預制構件之間或墻體與屋面之間的連接不足。圖5.1中的建筑物是奧利弗醫(yī)院，在971年加州舊金山地震中遭受了嚴重破壞，原因主要在“軟弱層”（即：其下部兩層的柔性大于引起破壞的上部樓層）條件引起破壞，這種破壞發(fā)生在結構從柔性柱變成剛性墻的地方。在典型的建筑物中圖5.1 1971年地震中損壞的奧利夫.弗醫(yī)院，結構構件（樓板和屋面結構、承重墻、柱、梁、基礎）僅占到建筑成本的大約15%20%，非構造的建筑、機械和電

31、器構件占據(jù)建筑物重置價值的70%85%。雖然所有非構造構件受到損壞，或者直接由于搖晃，或者由于結構建筑運動引起的扭曲。房屋的居住者特別易受非構造性構件破壞的傷害，垮落的女人墻和玻璃則造成屋外人的傷害，甚至死亡。受損的機械和電器部件會引起火災和爆炸，此外，非結構構件損壞的修復是很昂貴的，而且可能發(fā)生在沒有或有很少結構損壞的時候。據(jù)估計，在最近的地震中，沒有嚴重結構損壞的很多建筑物都遭受了相當?shù)姆菢嬙旒p壞，有時總損失多達建筑物置換價值的50%。第6單元課文 結構動力分析對工程問題，不是總能獲得嚴格的數(shù)學解。事實上，只能對某些簡單的情況獲得解析解。對涉及到復雜材料性質、載荷和邊界條件的問題，工程師們