土木工程專業(yè)英語(yǔ)翻譯(武漢理工大學(xué)出版社段兵廷主編)完整版

第一課土木工程學(xué)土木工程學(xué)作為最老的工程技術(shù)學(xué)科，是指規(guī)劃，設(shè)計(jì)，施工及對(duì)建筑環(huán)境的管理。此處的環(huán)境包括建筑符合科學(xué)規(guī)范的所有結(jié)構(gòu)，從灌溉和排水系統(tǒng)到火箭發(fā)射設(shè)施。1782年，英國(guó)人JohnSmeaton及從事公共設(shè)施建設(shè)的工程師，盡管其包含的領(lǐng)域更為廣闊。領(lǐng)域土木工程師要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)繪，定位有用的布置，承包商和分包商，還要做些額外的監(jiān)督工作以確保工程能按時(shí)按質(zhì)完成。貫穿任何給定項(xiàng)目，土木工程師都需要大量使用計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)用于設(shè)計(jì)工程中使用的多數(shù)元件（CAD）因?yàn)樗沟霉こ處熌苡行У卣瓶厮璧拇罅繑?shù)據(jù)從而確定建造一項(xiàng)工程的最佳方法。結(jié)構(gòu)工程學(xué)，以及水利工程學(xué)，維護(hù)河灘及其他濱水各種類型的圍堰,.巖土工程學(xué)響。環(huán)境工程學(xué)圍環(huán)境造成污染。交通工程學(xué)港。交通工程師應(yīng)用技術(shù)知識(shí)及考慮經(jīng)濟(jì)，政治和社會(huì)因素來(lái)設(shè)計(jì)每一個(gè)項(xiàng)目。他們的工作和城市規(guī)劃者十分相似，因?yàn)榻煌ㄟ\(yùn)輸系統(tǒng)的質(zhì)量直接關(guān)系到社區(qū)的質(zhì)量。渠道工程學(xué)建筑工程學(xué)社區(qū)和城市規(guī)劃們?cè)u(píng)估所需的設(shè)施，包括街道，公路,公共運(yùn)輸系統(tǒng)，機(jī)場(chǎng)，港口，給排水和污水處理系統(tǒng)，公共建筑，公園,和娛樂(lè)及其他設(shè)施以保證社會(huì),經(jīng)濟(jì)和環(huán)境地協(xié)調(diào)發(fā)展..在這一專業(yè)領(lǐng)域的土木工程師精確測(cè)量地球表面以獲得可靠的其他的專門(mén)項(xiàng)目.還有兩個(gè)并不完全在土木工程范圍里面但對(duì)訓(xùn)練相當(dāng)重要的附加的專門(mén)項(xiàng)目是工程管理和工程教學(xué)。工程管理公司.工程教學(xué).第二課建筑物與建筑學(xué)遮風(fēng)避雨的建筑物的設(shè)計(jì)和其他功用的土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的科學(xué)基礎(chǔ)原理是相同的這種必要的設(shè)置對(duì)公寓的進(jìn)外,而鄉(xiāng)村的學(xué)?？赡馨l(fā)展成為景觀的一個(gè)主要部分，即使兩者實(shí)現(xiàn)同樣的功能。。城市的在任何特殊的建筑物中所覆蓋的精確活動(dòng)——廣泛到從工廠的一條裝配線到一個(gè)家庭的起居室——應(yīng)該此外，一個(gè)結(jié)構(gòu)需要很好地被建造。它應(yīng)該有結(jié)構(gòu)需要的和被選材料允許的耐久性。建筑學(xué)。石地比較短，并且支撐間距比較小。此外，石柱必須堅(jiān)固，其高寬比極少超過(guò)10。在石類建筑中，木是一種纖維材料,相比其抵抗壓力的能力而言，它更易于抵抗拉力。木制梁可能相對(duì)比石制梁長(zhǎng)，并且木制柱較細(xì)且可以廣泛地作一定間隔的排列.由于木的自然性質(zhì)常形成寬大于高的水平筑物建筑過(guò)程的任何人一定曾注意到由細(xì)的廣泛地作一定間距排列的柱及每個(gè)樓板的長(zhǎng)梁所組成.是一個(gè)柱的直徑一半）PetitTrianon它們的時(shí)代的理想的表達(dá)和熱望。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。的部分.第三課建筑物的組成。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。摩天大樓的出現(xiàn)得益于19世紀(jì)的兩大發(fā)展:鋼骨架結(jié)構(gòu)和旅客升降機(jī)1885GustaveEiffel（1832-1932）1889覽會(huì)的塔和他為Galeriedes機(jī)械的設(shè)計(jì)表現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)的靈活性984（300401857年被ElishaOtis1889Eiffel2350個(gè)旅客到達(dá)頂點(diǎn)。承重框架。直到19世紀(jì)晚期，建筑物外墻被用作支承樓板的承重墻。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)。承重墻結(jié)構(gòu)由于需要巨大的墻厚而限制了建筑物的高度。例如，芝加哥建于198016的Monadnock5(1.5米1883,WilliamLeBaronJenney(1832-1907）1889年。由于骨架構(gòu)造,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(kāi)始被使用。在鋼結(jié)構(gòu)引入后,建筑物的高度持續(xù)快速地增加。在二次世界大戰(zhàn)前，所有的高層建筑都是采用鋼結(jié)構(gòu)。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)。芝加哥的Marina塔(1962）588（179），650(198EeroSaarinen196255）寬，相鄰柱的中心距為10產(chǎn)生這種趨向的一個(gè)理由。世界貿(mào)易大通常被用于提供側(cè)向穩(wěn)定性。外殼（窗）和不透明元素（墻）屋建筑，由于有火災(zāi)的危險(xiǎn)，它通常不用于商業(yè)，工業(yè)和公用建筑。樓板。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。在鋼結(jié)構(gòu)中，樓板或是擱置在1218375.5），最常用的結(jié)構(gòu)是無(wú)梁的實(shí)心混凝土板。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。機(jī)械和電力系統(tǒng)），還包括筑面積的2540％攜帶來(lái)自中央風(fēng)扇室和空氣調(diào)節(jié)機(jī)的新鮮空氣。懸吊在上部樓板結(jié)構(gòu)下面的天花板，隱。舉例地基與基礎(chǔ)如土的類型，土壤的層理，土層的厚度和它的。土壤很少有一個(gè)單一的成分。它們通常是不同厚度土層的混合物。為上,較大顆粒土的負(fù)載能力將會(huì)強(qiáng)于較小的一些。最硬的巖石可以高達(dá)每平方英尺100噸（每平方976.5負(fù)載0.25噸(2.44土的天然壓實(shí)重，就是說(shuō)，它很容易被壓擠出。由于壓實(shí)和流動(dòng)效應(yīng)，建筑物趨向于沉降。例如比薩和博洛尼?的斜塔，不均勻沉降能產(chǎn)100年以來(lái)，那里地下水水位的變化已經(jīng)使一些建筑物沉降超10(3）。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。土的巨大的可變性導(dǎo)致基礎(chǔ)問(wèn)題多樣的解決方法。在地表附近存在堅(jiān)硬土?xí)r，最簡(jiǎn)單的解決方法是把柱放置在一個(gè)小的混凝土板上（擴(kuò)展基底）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）。地表附近（方向）20世紀(jì)內(nèi)得到發(fā)展。美國(guó)KarlTerzaghi隱而昂貴第四課高層建筑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。50100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)充分利用整個(gè)建筑物固有潛在的勁性，因而不需要額外加勁以限制側(cè)傾。中的曲線AB則表現(xiàn)框架受到所有橫向荷鋼結(jié)構(gòu)體系。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.此改革被用于辦公大樓和公寓的建造。（1974)?？蚣芡搀w43110對(duì)角柱桁架支撐筒體40組合筒體（束筒）110有9性的結(jié)構(gòu)觀念。西爾斯塔高1450英尺(442m）,是世界上最高的建筑。薄殼筒體系。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（和54層樓高的匹茲堡的梅隆銀行中心?；炷馏w系。雖然采用鋼結(jié)構(gòu)建造的高層建筑開(kāi)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(duì)鋼結(jié)構(gòu)體系產(chǎn)生了很大的挑戰(zhàn)?？蚣芡搀w。由上面討論到的，高層建筑最早的框架筒體概念應(yīng)用于43層樓高的德威特栗木公寓。在這一建筑物中，外柱以中心距為5。5英尺（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.筒中筒。另一個(gè)用于辦公大樓的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系是將內(nèi)部框架筒體與傳統(tǒng)的剪力墻工這種被稱為筒中筒的體系使設(shè)計(jì)目前世界上最高英尺或218米），35(52）成為可能。結(jié)合混凝土和鋼的體系也得到發(fā)展Skidmore，Owings和Merrill和鋼結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)。在新奧爾良的一個(gè)52層樓高的殼廣場(chǎng)建筑便是以這一體系為基礎(chǔ)。第五課環(huán)境工程其他污染。環(huán)境工程的實(shí)踐被劃水質(zhì)處理2070.物理化學(xué)方法用于除去廢棄河川中的固體化。。通常，建造一整套全新的分開(kāi)衛(wèi)生廢污的管道價(jià)格太在生物方法處理后，化學(xué)制粒狀的活性碳或膜被，所以這種更高水平的處用。重復(fù)使用這種方法已經(jīng)變得相當(dāng)廢水固體物質(zhì)處理重金屬必須在源點(diǎn)被除去。垃圾處理.在陸地上的廢物和垃圾的不加選擇的傾卸已經(jīng)引起嚴(yán)重的污染問(wèn)題。垃圾處理可以來(lái)自熱反應(yīng)堆以及廢水處理廠焚燒固體廢物的火爐的空氣發(fā)生發(fā)射系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)成能防止化學(xué)品和微粒子有害廢物處理空氣脫膜或粒狀活性碳吸附作用除去污染物。經(jīng)凈化后的水再回注入蓄水層，這個(gè)工程則需要數(shù)年才能空氣污染控制柴油驅(qū)動(dòng)的卡車和不受限制的汽油機(jī)使環(huán)境中廢煙增加.,1987每年有磅（公斤）的有毒化學(xué)品被釋放到空氣在了東北部和加拿大的森林和湖泊上。例如多樣性火爐，流化床反應(yīng)堆以及究竟久經(jīng)),但是代價(jià)昂貴，并且過(guò)程緩慢。飲用管理.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。源點(diǎn)其他的飲用水源是自然湖泊和水庫(kù)。它們往往優(yōu)于河水，并且它們可作多重用途，如給排水和水力電氣的動(dòng)力。這些湖泊的部分區(qū)域的受限制的娛樂(lè)使用是很尋常的。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。在世界的一些地區(qū)，蓄水層能被開(kāi)墾的地表水回灌.在世界許多地區(qū)的一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題是在低降水和降雪期間純凈飲水的短缺。一場(chǎng)大規(guī)模旱災(zāi)發(fā)生在1989質(zhì)量可以通過(guò)明智的控制地表水沿岸的使用來(lái)實(shí)現(xiàn)供給水的凈化與分水嶺的規(guī)劃和控制一樣重要。在源點(diǎn)質(zhì)量相當(dāng)好的地方，化學(xué)消毒，凝2080。其他方面。環(huán)境工程學(xué)可以用于區(qū)域性問(wèn)題的解決。變得富營(yíng)養(yǎng)化和藻類繁盛的池塘和湖泊不能被用于娛樂(lè)，并且這水如果被用于飲用可能是有害的。海港處水的無(wú)差別的處理和隨之發(fā)生第六課：取暖,通風(fēng),和空調(diào)13火爐在公元前600年在中國(guó)出現(xiàn)并使用。它比壁爐更節(jié)省熱量。火爐從俄羅斯傳到德國(guó)和歐洲174418Lacedaemonians發(fā)明，并且第一個(gè)使用到加熱樓板中。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(guò)氣孔導(dǎo)入地板中。雖然希臘人認(rèn)識(shí)到集中取暖的優(yōu)點(diǎn)，但是羅馬人才稱得上古代最偉大的供暖技師。他們發(fā)明了獨(dú)特的火坑供暖系統(tǒng)。地板提升了底座，熱氣從熔爐中被導(dǎo)入地板下面空間。暖氣通過(guò)埋在墻里的中空的赤陶導(dǎo)管。這一系統(tǒng)在整個(gè)歐洲都可以找到，可見(jiàn)當(dāng)時(shí)羅馬文化的繁榮.在意大利，火坑供暖裝置僅僅應(yīng)用于浴室內(nèi)。在涼爽的地方如英國(guó)，則不僅僅應(yīng)用于浴室，也用于起居室，和有時(shí)需要取暖的一些房間里。1500年后，舒適的羅馬的火坑供暖系統(tǒng)被重新發(fā)現(xiàn)并用于現(xiàn)代城市。1819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。它在1830年被接受.1831年，英格蘭人JocobPerkins大概直到19世紀(jì)才產(chǎn)生對(duì)封閉空間采取某種形式誘導(dǎo)通風(fēng)的需要。那時(shí)所建的集會(huì)禮堂，劇院,教堂要容納數(shù)百甚至數(shù)千人.在工業(yè)中，一些改良蒸汽的氣壓在汽油燈工作間的磨坊中作為動(dòng)力，來(lái)抵消那些增大的卻作廢的比例。1837年的倫敦NewHouses1618一直沒(méi)有找到一種方便的動(dòng)力供給，直到無(wú)所不在的電流的出現(xiàn)。到17“空調(diào)"這一專業(yè)名詞的出現(xiàn)歸功于StuartCramer，他在19071911WillisCarrier具有科學(xué)基礎(chǔ)的空調(diào)誕生了。1920191990Belin—Charlottenburg大學(xué)和其它的一些部門(mén)擔(dān)任。戰(zhàn)爭(zhēng)過(guò)后第七課橋梁橋梁是跨越如河流、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.大量的高架橋于19世紀(jì)在歐洲建成，目的是保持其運(yùn)河中船舶的航行。最小的一座橋在紐約市的肯尼迪機(jī)場(chǎng)，它主要是把滑行飛機(jī)拖到跑道上服務(wù)的.其上覆一些木枝或草墊以方便行走。處于熱帶地區(qū)的印度、非洲、和南美洲纖維藤被用來(lái)建成懸索橋，這些藤被系在小河或山谷兩邊的樹(shù)上或巖石上。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。雖然藤索橋通常不穩(wěn)定。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.Dartmoor英格蘭仍然可見(jiàn)，不過(guò)它們都建于中世紀(jì)甚至更晚。早在公元前４０００年的Ｍesopotamia泛地用于橋梁結(jié)構(gòu)。它一直被廣泛地使用直到19這里有4類基本結(jié)構(gòu)可以用作水面上的或障礙物上的橋：剛架橋、懸臂橋、拱橋、和懸索橋體系。載力太弱，他將會(huì)破壞。常懸臂梁中間間隙是閉合的既是剛架橋。如此卻使懸臂糧延伸了跨度。遞壓力的特性結(jié)合在一起。這種材料在其它的基本橋梁結(jié)構(gòu)中卻毫無(wú)用處。八課:橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造））4（）美觀和和諧性。在一定范圍的跨度內(nèi),每種結(jié)構(gòu)的都有最大的作用和經(jīng)濟(jì).如下表所示：橋的類型最佳跨度英尺米梁橋2010006。1到304.8剛架橋8030024.4到91。4拱橋200100061.0到304。8桁架橋200140061.0到426.7懸臂橋5001800152.4到548.6懸索橋1000500030481524.0上表表明了許多類型的適用性有相當(dāng)多的重疊。在一些實(shí)例中,在不同的初步設(shè)計(jì)中，用來(lái)比較不同類型的橋結(jié)構(gòu)是為了在最后有最好的選擇。拿Varian—Narrows大橋來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)者使用了七種不同的合金鋼，其中之一的合金的屈服強(qiáng)度為50000（3115kg/c250000（17577kg/c㎡）8000(562.5kg/c且其加強(qiáng)了鋼絲繩的抗拉強(qiáng)度，其強(qiáng)度達(dá)到250000（17577kg/c橋梁的其它使用材料還鋁合金和木材：現(xiàn)在的鋁合金的屈服強(qiáng)度超過(guò)了40000每平方英寸（2818kg/c㎡把木材碾成細(xì)長(zhǎng)的薄片然后用膠水粘在一起而做成的梁是自然木材強(qiáng)度的二倍例如用南部松樹(shù)而膠結(jié)的梁能承受的工作應(yīng)力達(dá)到了3000英鎊每英寸。9 kg/c㎡）。和積冰積雪荷載。雖然隨時(shí)在橋面上移動(dòng)的機(jī)動(dòng)車的總重量相當(dāng)于靜荷載和動(dòng)荷載來(lái)說(shuō)是一個(gè)很少的部風(fēng)在橋上的施加的里即直接敲打橋結(jié)構(gòu)又間接的敲打在橋面上的通行的車輛。如果出現(xiàn)空氣彈性振動(dòng),在這種情況下的TacomaNarrows加速度和變形都可以進(jìn)行精確測(cè)量。橋模這時(shí)可以承受同樣比例的荷載和動(dòng)力條件來(lái)分析橋的變化。風(fēng)洞試驗(yàn)也可以確保不再發(fā)生TacomaNarrows土而成為基礎(chǔ)。一根預(yù)制空心樁浮運(yùn)到做成承臺(tái)樁的那一點(diǎn)，然后從空心樁套內(nèi)灌入混泥土。機(jī)或卷?yè)P(yáng)機(jī)把該部分精確吊到大橋的建設(shè)部位。和吊車可以完成著儀沉重物在結(jié)構(gòu)上的操作。永久性的支撐，直到它進(jìn)入安裝的另一個(gè)支撐。直升法主要用于輕質(zhì)小跨度的公路橋。每一個(gè)預(yù)制橋單元被垂直懸起并旋轉(zhuǎn)到橋梁支撐點(diǎn)上.當(dāng)公路的鋪裝，標(biāo)志,燈光，護(hù)欄和附屬設(shè)施完成后,橋梁就準(zhǔn)備投入使用了.第九課海港和海上工程何弱點(diǎn)或缺點(diǎn)，而卻防止它們。將導(dǎo)致居民區(qū)的洪災(zāi)時(shí)常發(fā)生。洪能力。水力模型.海邊土建工程的計(jì)劃取決于運(yùn)輸，圍海造陸，河道管理是否促進(jìn)發(fā)展技術(shù)模型的研究，曾經(jīng)認(rèn)為科技是不必要的，這些研究表明必不可少的第一步是對(duì)任何港口或沿海地區(qū)進(jìn)行再開(kāi)被發(fā)展以海浪和潮汐為動(dòng)力用來(lái)生產(chǎn)。蘇格蘭的ClydeEstuary1450三年潮汐的影響使海港的數(shù)據(jù)圖表也隨著更改，如果在時(shí)間為三周的試驗(yàn)中對(duì)模型的研究，那么任何其他的潮流在非預(yù)期內(nèi)的沖刷或淤泥可能被查出來(lái)。這種價(jià)值關(guān)系對(duì)改變位置的防堤提供保護(hù)同樣可以被研究.利用波浪生成設(shè)備,發(fā)現(xiàn)次要的或不利的影響。在受保護(hù)的區(qū)域，波浪因帶來(lái)混亂而不受歡迎，這是可以預(yù)料甚至還是搶先的。天然港口和人造港口：GiouvannidaVerrazano稱紐約是庇護(hù)船只“最滿意的地方”，像進(jìn)口，港灣，出可能需要先進(jìn)出口。海港的主要工作遠(yuǎn)古時(shí)代，從事海港的工作是改善改進(jìn)天然海港和人造港口的結(jié)構(gòu)。還沒(méi)有確定性的證據(jù)記載第一座人造海港構(gòu)造的日期和地點(diǎn)，但是人們都知道,公元前13世紀(jì)PhoenciansSidonTyre所看到的Mediterranean夠適于遠(yuǎn)航輪船的定錨。AsiaMinorAegean陸地上的港口如Ephesus,PrienceMiletus今都消失了，每一種這樣的情景都破壞了美麗如畫(huà)的Meander河（現(xiàn)在叫Menderes河），這對(duì)于那些努力在河流出海處相鄰的高地上創(chuàng)建新的陸地的人們來(lái)說(shuō)不失為一件愜意的事情。在朝向Cyprus廣闊的海岸得以產(chǎn)生和存在。也被保存下來(lái)。他們最開(kāi)始考慮的是為了給那些脆弱的船提供保護(hù)，使其不受氣候影響.但更重要的作用是那些建筑物的貢獻(xiàn)，如防波堤，通道及維護(hù)結(jié)構(gòu)。大量的廉價(jià)勞動(dòng)力和用天然石材為主要材料。用這種方法建成之后看起來(lái)如同更快來(lái)低價(jià)的現(xiàn)代建筑。20而是要注意避免強(qiáng)加于子孫后代也許因?yàn)閳?jiān)固耐用反而變成負(fù)擔(dān)的結(jié)構(gòu).現(xiàn)代在過(guò)渡耐用和脆弱危險(xiǎn)的材料用于那些等級(jí)非凡的古老海事建筑，他們強(qiáng)調(diào)增加美化，如雕像和凱旋門(mén)。橫切技術(shù)的實(shí)踐包括在隧道和防護(hù)堤中的羅馬半圓式半圓拱和分布在那些允許海水進(jìn)出的以第十課 大壩的湖泊。和E壩用于寬的河流上建一座大壩需要足夠多的材料.選擇M或E它們的成本必須盡可能地節(jié)約?；A(chǔ)中的薄的分離或間隔地區(qū)的特性。存在的地下水對(duì)大壩的建筑材料的有害的化學(xué)溶解必須評(píng)壓力計(jì)算有特殊的用途。各種材料都將被用于模型試驗(yàn)中，在Hoover大壩的一些早期試驗(yàn)，常利用橡膠，這需要在復(fù)雜模型中準(zhǔn)確復(fù)制應(yīng)力樣本，模型要符合使用低彈型材料。材料問(wèn)題大壩的兩種基本材料：混凝土和泥域填石在大壩的正確設(shè)計(jì)中都有一個(gè)弱點(diǎn)需要被克服.要收縮。因?yàn)榇罅炕炷劣糜诖髩紊?，收縮而出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫的危險(xiǎn)。////混合或用循環(huán)水通過(guò)埋入混凝土中的導(dǎo)管而用利用直空抽1968年，在HonShu的ToKachi93Tang—eSdegman大壩和南非的HendriKVerwoerd第11課 高速公路工程20計(jì)通常在一個(gè)更佳的選址確定下來(lái)之后才開(kāi)始.）了。資金方面的考慮決定了一項(xiàng)工程是一次性實(shí)施還是是否必須分階段建設(shè),每階段建設(shè)等資金到位后才開(kāi)始。在決定最經(jīng)濟(jì)的實(shí)施方案時(shí)，工程師通過(guò)分析它的盈利性來(lái)定奪的。高速公路，街道（考慮）盈利性的三個(gè)優(yōu)先順序（依次)為：使用者，所有權(quán)上（最）鄰近的所有者，大眾。（沿線）的公共設(shè)施，（諸如）水管和下水道的使用情況。環(huán)境價(jià)值環(huán)境因素在高速公路建設(shè)中正被越來(lái)越重視，也突現(xiàn)出越來(lái)越高的重要性。由于環(huán)境問(wèn)題導(dǎo)致工程被擱置甚至取消的事例，不勝枚舉。環(huán)境方面的研究或調(diào)查涉及許多因素，包括噪聲的產(chǎn)生,空氣污染，對(duì)橫貫地區(qū)的擾亂,對(duì)現(xiàn)有房屋以及可能的預(yù)備路線的破壞?？赏ㄐ械缆返墨@得題（方面）的利益后再（開(kāi)始）建貫通首要區(qū)域的高速公路.主要問(wèn)題包括以下幾點(diǎn):（1）是否為保護(hù)城市的自然風(fēng)光而改城市的一些部分是否因?yàn)檫@個(gè)提議選址而被獨(dú)立開(kāi)來(lái)?細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)包括地下地表的工作。土質(zhì)研究加快了許多其他高速公路工程的計(jì)算。大功率,（具有）高度靈活性的土方機(jī)械已被研發(fā)出來(lái)用于快速。經(jīng)濟(jì)的(工程)操作的實(shí)現(xiàn).路面相當(dāng)大的厚度。排水結(jié)構(gòu)高速公路工程的許多部分是計(jì)劃和建設(shè)用于高速公路或街道排水設(shè)備的,以及使得小溪穿過(guò)高速公路的可通行段。排水系統(tǒng)，（來(lái)實(shí)現(xiàn)表面排水）（城市）街道銜接，設(shè)計(jì)寸才被計(jì)算出來(lái).開(kāi)放式管道在計(jì)算預(yù)期流量是要考慮的因素包括尺寸.長(zhǎng)度.開(kāi)口形狀，管壁粗糙程度，入口和下游溝渠末端的形狀，入口處允許的最大水位高度以及出口處水位。休息設(shè)施（屬于）國(guó)家系統(tǒng)的州于森林覆蓋區(qū)以便（行人）又很少停車休息的司機(jī)的歡迎。噪聲屏障音柵欄能減少全部噪聲量的超過(guò)50％。建設(shè)工作盡管前期要做大量的工程和計(jì)劃，但實(shí)際工程通常是建造高速公路以及街道改造中耗資最大的部分。立桿定線根據(jù)一份基于細(xì)節(jié)計(jì)劃準(zhǔn)備和規(guī)范的授權(quán)建設(shè)合同，工程師來(lái)到工地現(xiàn)場(chǎng)布置工程。作為立桿定線的一部分，（工程師)要指出土方工程量，排水溝結(jié)構(gòu)的位置，并建立剖面圖。壓實(shí)（路基）（配些工程。有一種振蕩頻率高達(dá)3400/材料.維護(hù)和操作程的重要組成部分。第12課交通管制交通管制是一項(xiàng)旨在給在街道和高速公路上做復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的汽車?？ㄜ?。巴士以及行人帶來(lái)秩序和在各個(gè)國(guó)家中，人們對(duì)乘坐汽車出行的信賴度的增加強(qiáng)化了改善高速公路運(yùn)輸?shù)男?人口向城區(qū)流動(dòng)，在城市上班 這一變化決定著設(shè)計(jì)交通容量。另,對(duì)環(huán)境質(zhì)量越來(lái)越多的關(guān)注強(qiáng).（3）交通管制設(shè)備諸如招牌，信號(hào)燈，標(biāo)記實(shí)物上的改善，諸如交通渠化和十字路口再設(shè)計(jì)。交通路線交通路線設(shè)計(jì)中最重要的一步是決定城市中每條街道的主要用途。這個(gè)決定將更進(jìn)一步立體交叉。5%并且控制半數(shù)交通量。單行道系統(tǒng)被廣泛用于緩解市中心的交通阻塞.這些系統(tǒng)也用于克服鄰近空間交通信號(hào)的時(shí)間問(wèn)特區(qū)在城市的多個(gè)主要街道都采用了該系統(tǒng)。是可逆的。洛杉機(jī)和芝加哥將該實(shí)踐用于他們的一些最繁忙的交通干道上。在許多城市里的商用卡車行駛在以重型交通工具標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)設(shè)計(jì)的道路上。好的卡車道路可以幫助卡車避免來(lái)自其他交通工具的不必要的干擾。非商用交通工具允許使用卡車道，除非在一些特殊情況下高速公路線被設(shè)計(jì)成僅供卡車使用.以通過(guò)信號(hào)可改變的或永久性標(biāo)志或交警來(lái)控制。為而并非由該類標(biāo)志本身的保護(hù)能力所帶來(lái)的。歐洲更普遍使用，在歐洲許多國(guó)家的鄉(xiāng)村高速公路通常沒(méi)有限制最高時(shí)速。"叫做“在高速公路沿途作記號(hào)”設(shè)計(jì)者需要仔細(xì)考慮路標(biāo)的顏色，象征意義，以及不同標(biāo)志的形狀。這些國(guó)際慣例將導(dǎo)致其在美國(guó)使用時(shí)具有更大的象征意義。諸如道路中心線以及道路邊界線的步行標(biāo)志會(huì)十分有利于指導(dǎo)司機(jī)行駛在他所期望的路上或是轉(zhuǎn)作為一種從現(xiàn)存道路里走出來(lái)的方法正被大量使用。實(shí)物設(shè)備的改善大部分實(shí)物設(shè)備的改善，諸如道路渠化和交互式立體交叉再設(shè)計(jì)從根本上提高了現(xiàn)市中心的步行街設(shè)計(jì)正在越來(lái)越多地利用超市設(shè)計(jì)中的一些技術(shù).商業(yè)街通常在商業(yè)比較發(fā)達(dá)的街道發(fā)展起來(lái)并行人通行，但在緊急情況下可供交通工具行駛.商業(yè)街周邊通常要有停車點(diǎn),例如Fresno,Pomona，Calif以及Kalamazoo,Mich.絲安，密蘇里州以及華盛頓特區(qū)。開(kāi)，明尼阿波利斯和倫敦創(chuàng)建了擴(kuò)展行人天橋和第二道人行道。第13課 地下空間的利用下空間的利用，作為本章要描述的內(nèi)容，將提供針對(duì)這些趨勢(shì)的解決辦法.通過(guò)將特殊器材設(shè)備置于地下，城市地表可被更有效地利用，這樣就可釋放出空間供農(nóng)業(yè)和娛樂(lè)使用。類似的，在陡峭的山坡上使用階地掩土住宅會(huì)有助于在多山地區(qū)保護(hù)寶貴的可耕平地。利用地下空間也可以提高人們?cè)谌丝诟呙芗サ木幼∈孢m度,改善生活質(zhì)量。還是農(nóng)村都需要提高運(yùn)輸，實(shí)用以及娛樂(lè)服務(wù)。世界上許多城市的交通堵塞問(wèn)題已經(jīng)處在滿足人類及周邊地帶上的建筑的基礎(chǔ)上想要解決這一難題是十分困難的。地層以下，觸及更難以讓人接受或是更敏感的區(qū)域。這些趨勢(shì)同樣導(dǎo)致針對(duì)能源繁衍存貯系統(tǒng)以及用于處理危險(xiǎn)廢料（國(guó)家高速運(yùn)輸體系。所有這些發(fā)展均涉及地下工程。用地壓力居住。這些大方大部分是沙漠山區(qū)，或是極度嚴(yán)寒地帶等人類不易居住區(qū).以中國(guó)為例,平均人口密度大概是每平方公里100102000年，世界人口的70%將居住在城市。8090％的人口居住在海邊平原經(jīng)濟(jì)發(fā)展集中（高達(dá)50萬(wàn)美圓/平米）12貴以至于用于購(gòu)買土地的花費(fèi)可能會(huì)占到工程總花費(fèi)的95％。土地使用壓力和由于高土地使用價(jià)格帶來(lái)的相關(guān)經(jīng)濟(jì)影響使得對(duì)地下空間的潛在利用的研究無(wú)法承擔(dān)或是很勉強(qiáng)承擔(dān)的奢侈浪費(fèi).地下空間規(guī)劃發(fā)展。地下空間具有如此特征導(dǎo)致要做一個(gè)好的規(guī)則需要特別注意一些問(wèn)題1。 一旦開(kāi)始地下開(kāi)挖，土地將被永久改變。地下建筑不象表面建筑那樣容易拆掉。2。 開(kāi)挖一片地下空間需要一大片土地作為開(kāi)挖加固區(qū)。3。 土地的地理構(gòu)成極大地影響了地下設(shè)施的種類，形式以及開(kāi)銷。但現(xiàn)有關(guān)于地建筑的知識(shí)僅有很有限的內(nèi)容與此相關(guān)，因此需要查閱鉆探資料和以前的記.4。 大型地下工程需要大量調(diào),涉及更大的建造問(wèn)題，工期拖延以及預(yù)算超支等險(xiǎn)。5。 傳統(tǒng)規(guī)則技術(shù)主要側(cè)重于對(duì)于城市地形區(qū)域的二維描述。這基本上僅適合地表上部結(jié)構(gòu)但并不適合建造在處于復(fù)雜三維地理環(huán)境中的地下結(jié)構(gòu)用同一種模式來(lái)描述這種三維信息并立刻反映到規(guī)則評(píng)估中是件非常困難的事(Ginza線）是在現(xiàn)存地表層設(shè)施下作為一個(gè)影子工程線路深)KeiyoJR40m。一條從MarunouchiShinjuku50m70m25m（例如日本的新干線子彈頭列車或是法國(guó)的TGV直的隊(duì)列以及平坦性。如果地下空間不是此類用途，那么城市下面將會(huì)產(chǎn)生非常無(wú)效率的布局。環(huán)境利益問(wèn)題：日益增長(zhǎng)的能源消費(fèi)量相對(duì)于滿足將來(lái)需求的有限礦物燃料的貯備由于燃燒礦物燃料對(duì)全球氣候帶來(lái)的影響3。 工業(yè)副產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的污染4. 對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)及軍事演習(xí)產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物的安全處置和環(huán)境的惡化程度成比例。礦物燃料的消耗。將來(lái)地下空間的發(fā)展計(jì)者已提出對(duì)大范圍地下結(jié)構(gòu)甚至從整個(gè)城市的角度綜合考核，將是非常有用的.9019904當(dāng)展望將來(lái)城市建設(shè)時(shí)，地下建筑會(huì)成為主要因素——這是建筑師PaoloSoleri30其他孤立環(huán)境為基礎(chǔ)創(chuàng)建的第14課 如何開(kāi)挖隧道形式。通常會(huì)選擇圓形或近似的圓形.在非常堅(jiān)硬的巖石中，通常采用鉆機(jī)和爆破開(kāi)挖.在軟弱到中硬巖石，采用隧道挖掘機(jī)是典型的開(kāi)挖方式。在軟弱土層，通常采用盾構(gòu)和擠壓軟弱土質(zhì)的方式向前推進(jìn).在所有巖石或土層的開(kāi)水下隧道的方法是將深管放入河底或水中其他位置的已開(kāi)挖的深溝中。硬巖隧道穿過(guò)硬巖石短隧道僅從入口開(kāi)挖，但是較長(zhǎng)的隧道通常是從一個(gè)或幾個(gè)地方同時(shí)開(kāi)挖。有些長(zhǎng)導(dǎo)洞不僅是通道的附屬設(shè)施也是運(yùn)土,通風(fēng)，排水的通路。）在上部鉆孔的同時(shí)在下部運(yùn)土。隨著隧道開(kāi)挖方法的改善和機(jī)械化，以前僅用于小型隧道的全面施工方法，也開(kāi)始普遍用于修建大型隧道。這種改變部分原因是隧道鉆車-—一種裝有大量巖石鉆頭的可移動(dòng)平臺(tái)的引進(jìn)。利用這種設(shè)備,一大片隧洞面可同時(shí)鉆探。全面施工法已變成最普遍最迅速的開(kāi)挖隧道方法。軟土層隧道有一些隧道是全部或絕大部分穿越軟土層.在很軟的土層中很少甚至不需要爆破，因?yàn)橥临|(zhì)非常容易開(kāi)挖。5來(lái)。當(dāng)桿的末端伸到后,再添加新的木材，伸梁被插入土中供隧道下一節(jié)使用。中，足夠的空氣壓力來(lái)維持坑道表面的堅(jiān)固直至木材或其他支撐設(shè)施樹(shù)起來(lái)。水下隧道所需空氣壓力隨隧道距離表層的距離增加而增加。1000磅/(4880公斤/平方米個(gè)阻力推動(dòng)盾構(gòu)向前，它能在盾構(gòu)外側(cè)提供每平方尺5000（24，5001955年用于紐約市林肯隧道第三段的盾構(gòu)長(zhǎng)18531.5632(81。2cm),在其后制作一個(gè)32英寸的支撐環(huán)。7（2m）長(zhǎng)，32（81cm）寬，14(35.5cm）1.5噸。這些段由14個(gè)小片段環(huán)熔合在一起.這種熔合的加緊先由手工后由機(jī)器完成。一旦它們就位，這些片段被旱在一起以保證永久性防水。水下隧道安大略省的底特律和Windsor1906—1910方法建成的主要運(yùn)輸隧道是Posey1928Alameda西思科的Transbay隧道。柱狀隧道段通常位于向河岸的場(chǎng)地并由鋼鐵制成。每段大約300（90m)長(zhǎng)，28485-146m）的半徑。在每一段末端的開(kāi)口處后面是用鋼制擋水墻封口，管子準(zhǔn)備成發(fā)射船的樣式。節(jié)段一旦放入水中，將使用混凝土壓載直到達(dá)到最小浮力。然后這個(gè)節(jié)段被拖到隧道指定位置。在每一個(gè)節(jié)段就位之前，挖泥船和水下挖掘機(jī)會(huì)為隧道挖出一個(gè)合適深度的壕溝。當(dāng)這個(gè)管段被精確地放到它最終就位的位置時(shí)，灌漿直至它沉到合適的溝槽里。隧道的所有分段以同樣方式運(yùn)輸和下沉就位。連接處再用混凝土焊在一起以增強(qiáng)段與段之間的防水性。當(dāng)所有的段被就位并連接好后，上面再填土以給予其穩(wěn)定性和保護(hù)。從這個(gè)意義上講，水下管道技術(shù)是老式挖填土方法在水下的應(yīng)用。當(dāng)施工結(jié)束時(shí),工作人員從隧道每一節(jié)末端進(jìn)入并在進(jìn)入管道中心時(shí)推掉擋水墻。然后再用混凝土做管道內(nèi)襯以獲得更好的外形和更大的安全性。隨后貼瓷磚，做風(fēng)道襯里，安電線,水泵，管道等第15課土力學(xué)歷史18）之前，以.1857一個(gè)顯著的進(jìn)步是德國(guó)工程師卡爾泰沙基在19251925Erdbaumechanik（“關(guān)于地基材料，人行道下的天然基礎(chǔ)的研究始于1920年美國(guó)公共道路局。他們做了一些關(guān)于人行19331936的世界會(huì)議在哈佛舉行。今天，市政工程極大地依賴于實(shí)驗(yàn)的大量數(shù)據(jù)來(lái)鞏固經(jīng)驗(yàn)以及與之相關(guān)的新的問(wèn)題來(lái)建立解決方來(lái)代替這種現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的趨向，并且許多重要的性質(zhì)都是由這種方法得到的。土的工程性質(zhì)決定土的工程適用性的性質(zhì)包括：內(nèi)摩擦力，內(nèi)聚力，壓縮性，彈性,滲透性以及毛細(xì)性。中幾乎不存在。內(nèi)聚力值從干砂土的02000因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)碾壓,夯實(shí)，振搗或其他方法壓實(shí)土以增大其密度和提高其承載強(qiáng)度，所以可壓縮性是土的一個(gè)重要特性。上面交通的作用下壓縮延展導(dǎo)致地基沉陷。毛細(xì)性導(dǎo)致自由水延土中孔隙上升到正常水平面以上.在多數(shù)土中都存在毛細(xì)性所需要的許多管道；在粘土中，水汽可在毛細(xì)作用下上升達(dá)30英尺。下產(chǎn)生的壓縮或是土粒擠壓在一起而發(fā)生的；這一性質(zhì)也可以測(cè)量出?；乜碧胶脚恼掌?，井道日志，開(kāi)挖情況等信息都是很有價(jià)值的。地理勘測(cè)方法修正出有用的數(shù)據(jù)。電阻測(cè)所需要的表層信息只能通過(guò)開(kāi)掘來(lái)獲得。探針插入土中以顯示穿透阻力。水槍或是麻花鉆機(jī)用來(lái)將多種鉆探方法用于從地下獲取土條。地塹或是坑可以提供淺層土質(zhì)更完整的信息。如果遇到堅(jiān)硬的避免取樣對(duì)結(jié)構(gòu)擾動(dòng)的影響對(duì)一些實(shí)驗(yàn)不是很嚴(yán)格但是對(duì)原位密度以及剪切強(qiáng)度的測(cè)量影響很大。完整和精確的記錄例如鉆孔記錄必須準(zhǔn)備好保管好并且樣品自身也必須保管好供將來(lái)校對(duì)時(shí)用第十六課 基礎(chǔ)foundation”這個(gè)單詞或者是指土地本身，或物作用的荷載量。載從上部結(jié)構(gòu)傳入到地下。這些將荷載從上部結(jié)構(gòu)傳到地下的部分叫做下部結(jié)構(gòu)。（圖1)圖1（a）（b)結(jié)構(gòu)由樁基礎(chǔ)支撐。樁這樣安裝以便樁端最終插入到土中并且全部由土體提供支撐，否則，它們也許安裝使樁尖插入到巖石里。基礎(chǔ).獨(dú)立基礎(chǔ)或擴(kuò)展基礎(chǔ)被用作將來(lái)自柱或墻的荷載擴(kuò)散到下面的土體或巖石。一般說(shuō)來(lái)，基礎(chǔ)圖2）圖2：基礎(chǔ)類型。（a)柱基礎(chǔ).（b）聯(lián)合基礎(chǔ)，矩形或者梯形.（c）懸臂基礎(chǔ).（d）墻基土墻必須設(shè)計(jì)成這樣才不會(huì)傾覆，在冰凍敏感地區(qū)，基礎(chǔ)必須置于冰凍線下。筏式基礎(chǔ)平板基礎(chǔ)特殊問(wèn)題的土下沉。結(jié)構(gòu)以阻止它們向上漂浮。統(tǒng)時(shí)，墻后的水壓力就會(huì)減少。墻基支撐靠在已存基礎(chǔ)附近或下面挖坑來(lái)實(shí)現(xiàn)?？虞^小，一般0.9米寬，1。兩米長(zhǎng)。隨著開(kāi)挖的進(jìn)行，水平板被置于基坑上，以阻止墻下沉和被支撐結(jié)構(gòu)的破壞。當(dāng)?shù)竭_(dá)新的承壓層時(shí)模板被安置在基坑里，從新的承壓層向舊的基礎(chǔ)底部澆灌76毫米厚的混凝土。在新澆得混凝土硬化后靠砂，水泥和少量水的混合物壓緊76第十七課 結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)工程是土木工程的一個(gè)專業(yè)分枝，土木工程涉及到公路，橋梁，大壩和公共事業(yè)線等工程的設(shè)計(jì)，施工和建筑物施工控制。和在估計(jì)的費(fèi)用內(nèi)完成。計(jì)劃施工.工程的快速施工要求當(dāng)需要時(shí)有穩(wěn)定的材料，設(shè)備和勞動(dòng)力供應(yīng)。結(jié)構(gòu)工程主要對(duì)購(gòu)買全部制作。供貨商的制作過(guò)程。工作以確保它符合計(jì)劃和規(guī)范。壓縮空氣，水，電力系統(tǒng)分配的結(jié)構(gòu)特性的設(shè)計(jì)。控制工程的某個(gè)特性很容易影響整個(gè)工作，那么通常要增加設(shè)備或人員以加快工作。是單個(gè)項(xiàng)目費(fèi)用。土方開(kāi)挖或混凝土施工以體積作為典型的計(jì)價(jià)單位，結(jié)構(gòu)用鋼用噸作為計(jì)價(jià)單位。任何時(shí)候累積的項(xiàng)目費(fèi)用除以累積的工作過(guò)程就是任何項(xiàng)目的實(shí)際單位費(fèi)用。缺乏材料或安排布置耽擱了。在這種情況下，分析生產(chǎn)能力時(shí)，時(shí)間研究是無(wú)價(jià)的。瀝青鋪設(shè)和電力及機(jī)械設(shè)備安裝。這些領(lǐng)域應(yīng)用到不同的工程如建筑，大壩，機(jī)場(chǎng)的施工方法一般場(chǎng)址準(zhǔn)備。這包括除去和清理所有表面結(jié)構(gòu)和擬建建筑物場(chǎng)地的生長(zhǎng)物。推土機(jī)用在小型結(jié)構(gòu)和樹(shù)木的情況下,大型結(jié)構(gòu)必須被拆除.挖填土填土完成后,通常要壓緊以阻止隨后的下沉.通?？慨?dāng)被定位時(shí)由拖拉機(jī)拖著的羊腳，格子，充氣橡膠，振動(dòng)的滾筒完成壓密工作。手工控制,汽油驅(qū)動(dòng)的前膛被用來(lái)壓實(shí)沒(méi)有空間給滾筒操作的結(jié)構(gòu)物附近。地基處理鋼材組裝混凝土結(jié)構(gòu)土定位期間，靠外部支撐和內(nèi)部結(jié)點(diǎn)結(jié)合在一起.模板和結(jié)點(diǎn)被設(shè)計(jì)成能支撐臨時(shí)的流動(dòng)混凝土的壓力。囪.混凝土通常由兩種途徑獲得：如果工作點(diǎn)距混凝土攪拌站不遠(yuǎn)，就用攪拌車從商品混凝土廠運(yùn)過(guò)來(lái)，否則就在現(xiàn)場(chǎng)澆筑.現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)混凝土需要安裝攪拌機(jī)，獲取水泥和骨料，操作攪拌機(jī)，骨料在工作點(diǎn)或附近生產(chǎn)。這就需要空曠的采石場(chǎng)和安裝處理設(shè)備如壓碎機(jī)和篩子.土泵泵送上來(lái)。泥平衡。凝土，抹平表面，切除收縮節(jié)點(diǎn)，作用一種補(bǔ)強(qiáng)混合物。鋪設(shè)瀝青。這是壓碎了的集料和瀝青粘合劑的混合物。它也許分別鋪設(shè)在路基中或在攪拌車上攪拌然后立即在路基中展開(kāi)。接著路面被滾筒壓實(shí).第十八課 建筑材料那么在移去荷載后變形存在，重復(fù)加載和卸載最終增加變形到結(jié)構(gòu)失去作用。所有用在建筑結(jié)構(gòu)里的材料如石材，磚，木材，鋁材，鋼筋混凝土和塑料在一定范圍內(nèi)的荷載作用下表現(xiàn)彈性。如果加建筑材料的又一個(gè)重要特性是它的剛度。這個(gè)特性由彈性模量決.應(yīng)(每單位面積上的力）與應(yīng)變（每單位長(zhǎng)度上的變形）的比率就是彈性模量。彈性模量就是描述材料在荷載作用下的變能力。對(duì)于兩種有相同面積且荷載相同的材料。彈性模量大的材料變形小。結(jié)構(gòu)用鋼的彈性模量是 磅每平方英寸或千克每平方厘,是鋁的3倍混凝土的10倍木材的15倍.砌體481(147砌體本質(zhì)上是一種受壓材料，它不能承受拉力，砌體最終強(qiáng)度取決于砌塊和泥漿。最后強(qiáng)度在1000至4000磅每英寸（70至280千克每平方厘米）范圍內(nèi)變化,取決于砌塊和泥漿粘結(jié)情況。木材6002050008000560）范圍內(nèi)。硬木最初用作細(xì)木家具和內(nèi)部裝飾如地板。的金屬連接件，但是很難設(shè)計(jì)出順紋方向的抗剪強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度關(guān)系不大的構(gòu)件。鋼材接。碳素鋼易遭受氧化銹蝕因此必須靠噴漆或插入到混凝土中來(lái)避免與空氣接觸。超過(guò)鋼材很快失去了強(qiáng)度，因此必須套一個(gè)耐火材料（250000磅(17500鋁.當(dāng)輕質(zhì),高強(qiáng)和抗銹蝕都成為重要因素時(shí)，鋁就成了一種特別有用的建筑材料。因?yàn)榧冧X是極其軟和延性的，所以，合金成分,如錳，硅，鋅和銅必須加進(jìn)去增加結(jié)構(gòu)所需強(qiáng)度。結(jié)構(gòu)用的鋁合金表現(xiàn)彈性。它們的彈性模量是鋼材的1/3，因此在同樣荷載作用下變形是鋼材的3倍。每單位鋁合金重量是鋼的1/32000060000平方英寸（14004200平方厘米）之間?；炷?/4體積的砂和石料和1/4體積的水泥漿?；炷恋奈锢硖匦詫?duì)混合物成分的變化很敏感，因此必須根據(jù)強(qiáng)度或5天.混凝土強(qiáng)度隨時(shí)間增混凝土在荷載作用下是彈性變形。雖然它的彈性模量是鋼的1/10，但是變形卻一樣,因?yàn)樗膹?qiáng)度也只有鋼的1/10。混凝土本質(zhì)上是一種抗壓材料,它的抗拉強(qiáng)度可以忽略不計(jì)。鋼筋混凝土25（0.64厘米）。257）Monnier18686000平方英寸（420/平方厘米），但是鋼筋混凝土的極限抗拉強(qiáng)度超過(guò)10000(700/平方厘米）是有可能的。塑料60000/(4200千克7000至12000磅/490至840千克/平方厘米）范圍內(nèi)。第十九課 結(jié)構(gòu)分析一般說(shuō)來(lái),結(jié)構(gòu)分析首先是檢查結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。這包括確定結(jié)構(gòu)的支撐反力。如果支撐足以承擔(dān)力，它們反作用給結(jié)構(gòu)等值反向的力。如果電腦計(jì)算表明結(jié)構(gòu)的反應(yīng)平衡了荷載（震力）地震運(yùn)動(dòng)作用在建筑物地表下的基礎(chǔ)上并且被認(rèn)為是隨機(jī)荷載。必須考慮非線性動(dòng)力行為。構(gòu)是穩(wěn)定的，這些必須平衡。2）于零；（3)關(guān)于任何一條垂直于平面的軸的矩之和為零。1a圖1b中的結(jié)構(gòu)沒(méi)有反力去平衡水平荷載，圖1c沒(méi)有承擔(dān)力矩的力。不滿足平衡定律。它們都是不穩(wěn)定的.況一組力產(chǎn)生的總的彎矩，剪力，應(yīng)力和變形，等于荷載單獨(dú)作用下產(chǎn)生效應(yīng)的總合。圖1：作用了力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。b），（c）圓形表示可動(dòng)鉸支座。超靜定結(jié)構(gòu)定的。例如，如果圖的剛架柱固定在基礎(chǔ)de62（b）所示。結(jié)構(gòu)62（c）零.因此，反彎點(diǎn)相當(dāng)于鉸接接點(diǎn)。2a）構(gòu)件配置。力在d，e點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水平反力是和，垂直犯力是和,彎矩是和。（c）變形。反彎點(diǎn)或者說(shuō)是彎曲改變點(diǎn)是f，g。如果它們?cè)诹汉椭械奈恢眉僭O(shè)如圖2）3）圖3：圖上表示建筑物框架用認(rèn)為反彎點(diǎn)在柱和梁中點(diǎn)的近似方法計(jì)算風(fēng)載下的應(yīng)力。近似方法.多層框架中計(jì)算風(fēng)載應(yīng)力的門(mén)架式解法假設(shè)：柱和梁的中點(diǎn)存在反彎點(diǎn)，每根內(nèi)柱承受的剪力是每根外柱承受的剪力的兩倍。這樣就使結(jié)構(gòu)變成靜定的。Witner—百分?jǐn)?shù)法，因素法和C計(jì)算機(jī)分析。電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)引進(jìn)了結(jié)構(gòu)分析方法：柔度法或力法和剛度法或位移法。這兩種方法考慮結(jié)構(gòu)的行為在材料線彈性范圍內(nèi),并且應(yīng)用在超靜定結(jié)構(gòu)里。滿足變形協(xié)調(diào)要求，必須同時(shí)解n個(gè)線形方程。這里的n就是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)多余未知力的數(shù)目。在受荷結(jié)構(gòu)里，一個(gè)方程就由一個(gè)變形條件決定。必須計(jì)算n+1個(gè)荷載條件下的位移，一個(gè)方程是為施加的荷載，n法都計(jì)算只有n兩種解法的對(duì)比指出每種解法都包含矩陣轉(zhuǎn)化。在柔度法里矩陣是n×n個(gè)多余未知量。這種方法比剛度法需要更多的矩陣。在剛度法里,n就是結(jié)點(diǎn)可能的線位移和角位移量。選擇應(yīng)用任何更好的方法取決于被轉(zhuǎn)換矩陣的大小。非線性行為和作用在結(jié)構(gòu)上的荷載變化產(chǎn)生的非線性幾何變形。第二十課 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5工程要求采用市政，縣，州的建筑規(guī)范，提供了設(shè)計(jì)所需活載（（結(jié)構(gòu)和已知永久性設(shè)備）。/1000（梁長(zhǎng)的1/10001/240以避免人的擔(dān)憂（保持在可感知的變動(dòng)范圍內(nèi)（建筑物高度的1/500）里，把在有風(fēng)的日子里上面樓層的人移動(dòng)的不舒服降到最小。構(gòu)件尺寸在寸和跨度也影響不同框架方案的適用性。選擇材料結(jié)構(gòu)方案。在一個(gè)實(shí)際方案里，結(jié)構(gòu)構(gòu)件承擔(dān)很多力，包括拉，壓，彎，剪和扭.然而所選擇的方案將會(huì)影響這些力產(chǎn)生的概率,也會(huì)影響材料選擇過(guò)程?？估瓨?gòu)件把兩端的拱連接起來(lái)，阻止他們拉開(kāi).當(dāng)荷載不是作用在構(gòu)件軸線上時(shí)，抗壓構(gòu)件顯著地被削弱。所以，必須認(rèn)真考慮移動(dòng)，變化和不平衡的荷載.處。降到最小并且能索連索地建造起來(lái)。結(jié)構(gòu)分析最終設(shè)計(jì)（算工作荷載下的安全性。一般方法是可行的，依據(jù)所使用的材料類型做出選擇。向支撐就會(huì)被限制。就認(rèn)為構(gòu)件是令人滿意的。第二十一課 計(jì)算機(jī)輔助繪圖和設(shè)計(jì)CADCAD.CADD更好的描述了目前的技術(shù)，因?yàn)楹芏嘬汣ADD是設(shè)計(jì)過(guò)程。CAD/繪圖員使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和合適的軟件能：設(shè)計(jì)零件，結(jié)構(gòu)或所需要的任何產(chǎn)品；不必重新繪畫(huà)一個(gè)設(shè)計(jì)圖去修改設(shè)計(jì)，從計(jì)算機(jī)圖庫(kù)中調(diào)用圖塊或圖紙；自動(dòng)復(fù)制經(jīng)常使用的樣式；生產(chǎn)進(jìn)度表和分析；幾分鐘內(nèi)完成圖樣和繪圖元素的硬拷