土木工程專業(yè)英語LESSON8

§8BridgeDesignandConstruction

橋的設(shè)計與建造

1.Newwordsanalysisaccessory=access(increased)oryDerrick=fromDerrick,thesurnameofaLondonhangmanDebris=orignearly18thcent.:fromFrenchdébris,fromobsoletedébriser'‘breakdown’'

Planning.Thefirststepleadingtotheconstructionofamodernmajorbridgeisacomprehensivestudytodeterminewhetherabridgeisneeded.規(guī)劃設(shè)計現(xiàn)代重要的橋梁建造的第一步是廣泛地研究以確定橋梁的必要性。Ifitistobeahighwaybridge,intheUnitedStatesforexample，aplanningstudyisinitiatedbyastatebridgeauthority，possiblyincooperationwithlocalgovernmentorthefederalgovernment.比如：如果是美國的高速公路橋，是由州橋管理局研究規(guī)劃并確定，同時當(dāng)?shù)氐恼蚵?lián)邦政府一起參與。Studiesaremadetoestimatetheamountofbridgetraffic,thereliefofjammedtrafficinnearbyhighwaynetwork,theeffectsontheregionaleconomy,andthecostofthebridge.橋梁的交通流量、對附近高速公路網(wǎng)交通堵塞的調(diào)劑，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的影響和橋的造價等因素進(jìn)行評估研究。Themeansforfinancingtheproject,suchaspublictaxesorsaleofrevenuebondsrepaidbytollcharges,areconsidered.Bondn.結(jié)合(物),粘結(jié)(劑),聯(lián)結(jié),公債,債券,合同revenuebond收益?zhèn)@就決定了工程的投資方式，如公眾收費，依靠過通行費來支付的發(fā)行債券的規(guī)模都要被考慮進(jìn)來。Ifthestudiesleadtoadecisiontogoaheadwiththeproject,thelandneededforthebridgeanditsapproachesisacquiredattheselectedsite.如果研究認(rèn)為其可行信，那么橋選址和占地問題將著手處理。Atthispoint,fieldengineeringworkisstarted.Accuratelandsurveysaremade.landsurvey土地測量在確定場地時，現(xiàn)場測繪工作開始進(jìn)行，做好精確的實地測量。Tides,floodconditions，currents,andothercharacteristicsofthewaterwayarecarefullystudied.潮汐，洪水因素，水流和排水的其它的特征都要仔細(xì)研究，Boringsamplesofsoilandrockaretakenatpossiblefoundationlocations,bothonlandandunderthewater.在陸地和水下的泥土和巖石的鉆孔取樣在基礎(chǔ)可能的位置都要盡可能地進(jìn)行。

Selectionofbridgedesign.橋梁設(shè)計類型的選擇Thechieffactorsindecidingwhetherabridgewillbebuiltasagirder,cantilever,truss,arch,suspension,orsomeothertypeare：(1)location；forexample,crossariver;(2)purposes;forexample,abridgeforcarryingmotorvehicles;(3)spanlength;(4)strengthofavailablematerials;(5)cost;(6)beautyandharmonywiththelocation.決定把橋建成梁、懸臂、桁架、拱、懸索或其他類型結(jié)構(gòu)的主要因素是：（1）地點，如跨越河流；（2）目的，如建橋為了方便交通；（3）跨度；（4）可用材料強度；（5）花費；（6）美觀和和諧性。Eachtypeofbridgeismosteffectiveandeconomicalonlywithinacertainrangeofspanlengths,asshowninthefollowingtable:.每種結(jié)構(gòu)類型的橋，只有在一定跨度范圍內(nèi)，才能是最經(jīng)濟和最有效。如下表所示：

橋的類型最佳跨度英尺米梁橋20到10006.1到304.8剛架橋80到30024.4到91.4拱橋200到100061.0到304.8桁架橋200到140061.0到426.7懸臂橋500到1800152.4到548.6懸索橋1000到5000304.8到1524.0Asindicatedinthetable,thereisaconsiderableoverlapintherangeofapplicabilityofthevarioustypes．Insomecases，alternativepreliminarydesignsarepreparedforseveraltypesofbridgeinordertohaveabetterbasisformakingthefinal

上表表明了不同結(jié)構(gòu)類型的適用性有很多交叉的地方。在一些實例中，在不同的初步設(shè)計中，用來比較不同類型的橋是為了在最后有最好的選擇。Selectionofmaterials．材料的選擇Thebridgedesignercanselectfromanumberofmodernhigh-strengthmaterials，includingconcrete，steel，andawidevarietyofcorrosion-resistantalloysteels．橋梁設(shè)計者能選用大量的現(xiàn)代高強材料，包括混泥土、鋼筋和多種耐腐蝕的合金鋼。

FortheVerrazano-NarrowsBridge，forexample，thedesignerusedatleastsevendifferentkindsofalloysteel，oneofwhichhasayieldstrengthof5000poundspersquareinch(psi)(3，515kg／sqcm)anddoesnotneedtobepaintedbecauseanoxidecoatingformsonitssurfaceandinhibitscorrosion．inhibit抑制,約束,[化][醫(yī)]抑制拿Varian-Narrows大橋來說，設(shè)計者使用了七種不同的合金鋼，其中之一的合金的屈服強度為50000英鎊每平方英寸（3115kg/c㎡）,而且不需要油漆保護(hù)，因為有一種氧化膜覆蓋在它的表面而防止腐蝕。Thedesigneralsocanselectsteelwiresforsuspensioncablesthathavetensilestrengthsupto250，000psi(17，577kg／sqcm)．設(shè)計者還選用鋼絲繩作為懸索，它的抗拉強度超過250000英鎊每平方英寸（17577kg/c㎡）Concretewithcompressivestrengthsashighas8,000psi(562．5kg／sqCm)cannowbeproducedforuseinbridges,anditcanbegivenhighdurabilityagainstchippingandweatheringbytheadditionofspecialchemicalagentsandcontrolofthehardeningprocess.chipping碎屑；小碎片weathering侵蝕,風(fēng)化現(xiàn)在，抗壓強度高達(dá)8000英鎊每平方英尺（562.5kg/c㎡）的混泥土被生產(chǎn)用于橋梁工程，而且它在增加特殊化學(xué)物質(zhì)后具有很高的抗脆裂性能和抗風(fēng)化性能，Concretethathasbeenpresressedandreinforcedwithsteelwireshasatensilestrengthof250,000psi(17,577kg/sqcm).用鋼絞線加強的預(yù)應(yīng)力混凝土，其強度達(dá)到250000英鎊每平方英寸（17577kg/c㎡）Otherusefulmaterialsforbridgesincludealuminumalloysandwood.橋梁使用的其它材料還有鋁合金和木材。Modernstructuralaluminumalloyhaveyieldstrengthsexceeding40,000psi(2,812kg/sqcm).現(xiàn)在的鋁合金的屈服強度超過了40000每平方英寸（2818kg/c㎡）。Laminatedstripsofwoodgluedtogethercanbemadeintobeamswithstrengthstwicethatofnaturaltimber;glue-laminatedsouthernpine,forexample,canbearworkingstressesapproaching30,000psi(210.9kg/sqcm).laminated由薄片疊成的把片狀的木條粘在一起做成的梁是自然木材強度的二倍。例如用南部松樹而膠結(jié)的梁能承受的工作應(yīng)力達(dá)到了3000英鎊每英寸（210.9

kg/c㎡）。

Analysisofforces．力的分析Abridgemustresistacomplexcombinationoftension,compression,bending,shear,andtorsionforces.

一座橋要抵抗一系列的合力，如拉力，壓力，剪力和扭力。Inaddition,thestructuremustprovideasafetyfactorasinsuranceagainstfailure.

另外，結(jié)構(gòu)還需要一定的安全系數(shù)作為防止破壞的安全儲備。Thecalculationoftheprecisenatureoftheindividualstressesandstrainsinthestructure,calledanalysis,isperhapsthemosttechnicallycomplexaspectofbridgebuilding.

對結(jié)構(gòu)的各種應(yīng)力和應(yīng)變的準(zhǔn)確特性進(jìn)行計算，這就叫應(yīng)力分析，這或許是橋梁結(jié)構(gòu)中最復(fù)雜的技術(shù)。Thegoalofanalysisistodeterminealloftheforcesthatmayactoneachstructuralmember.應(yīng)力分析的目的是為了確定作用在結(jié)構(gòu)上的各種力。Theforcesthatactonbridgestructuralmembersareproducedbytwokindsofloads-staticanddynamic.作用在橋梁結(jié)構(gòu)的力都可以分為二類荷載：動荷載和靜荷載。Thestaticload-thedeadweightofthebridgestructureitself-isusuallythegreatestload.Thedynamic,orlive,loadhascomponents,includingvehiclescarriedbythebridge,windforces,andaccumulationsoficeandsnow.

靜荷載——即橋的自重——它往往也是最大的荷載。動荷載或靜荷載有很多，包括橋面上的機動車，風(fēng)荷載，和積冰積雪荷載。Althoughofthetotalweightofthevehiclesmovingoverabridgeatanytimeisgenerallyasmallfractionofthestaticanddynamicload,itpresentsspecialproblemstothebridgedesignerbecauseofthevibrationandimpactstressescreatedbymovingvehicles.雖然隨時在橋面上移動的車輛的總重量相對于靜荷載和動荷載來說是一個很少的部分，而對設(shè)計者來說，因為機動車輛產(chǎn)生的振動和沖擊壓力而會出現(xiàn)特殊問題。Forexample,thesevereimpactscausedbyirregularitiesofvehiclemotionorbumpsintheroadwaymaymomentarilydoubletheeffectoftheliveloadonthebridge.例如：在路面上機動車的不規(guī)則的運動或碰撞對橋面產(chǎn)生瞬時雙倍活荷載的作用力。

Windexertsforceonabridgebothdirectlybystrikingthebridgestructureandindirectlybystrikingvehiclesthatarecrossingthebridge.風(fēng)在橋上的作用的力包括：直接作用橋結(jié)構(gòu)的力和間接的通過作用在通行車輛的力。Ifthewindinducesaeroelasticvibration,asinthecaseoftheTacomaNarrowsBridge,itseffectmaybegreatlyamplified.如果出現(xiàn)空氣彈性振動，在這種情況下的TacomaNarrows大橋的風(fēng)作用被大大地增大，Becauseofthisdanger,thebridgedesignermakesprovisionsforthestrongestwindsthatmayoccuratthebridgelocation.provision

n.供應(yīng),提供,供給，準(zhǔn)備,防備；食物和飲料規(guī)定,條款,條件由于這種危險的存在，橋的設(shè)計者必須知道橋址處可能發(fā)生的最大的風(fēng)。Otherforcesthatmayactonthebridge,suchasstressescreatedbyearthquaketremors,mustalsobeprovidedfor.還有其它的力作用在橋上，如：地震產(chǎn)生的壓力也必須注意。

Specialattentionmustoftenbegiventothedesignofthebridgepiers,sinceheavyloadsmaybeimposedonthembycurrents,waves,andfloatingiceanddebris.Occasionallyapiermayevenbehitbyapassinghip.對橋墩的設(shè)計要給予特殊的關(guān)注，因為橋墩承擔(dān)水流，浮冰和漂浮物而產(chǎn)生的重荷載，橋墩通常還有被船撞擊的可能。

Electroniccomputersareplayinganeverincreasingroleinassistingbridgedesignersintheanalysisofforces.電腦在力分析上協(xié)助橋梁設(shè)計者，起著很重要的作用。Theuseofprecisemodeltesting,particularlyforstudyingthedynamicbehaviorofbridges,alsohelpsdesigners.用一個精確的模型試驗，尤其對橋的動力的活動狀態(tài)的研究也可以幫助設(shè)計者。Ascaled-downmodelofthebridgeisconstructed,andvariousgaugestomeasurestrains,accelerations,anddeformationsareplacedonthemodel.一個縮尺比例的橋模結(jié)構(gòu)中，布置很多位移計對橋模各處的應(yīng)力，加速度和變形進(jìn)行測量。