土木工程专业外语 课文翻译及课后练习答案.docx
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土木工程专业外语课文翻译及课后练习答案
专业英语课文翻译
Lesson4
PhrasesandExpressions
1.moisturecontent含水量,含湿度;watercontent
2.cementpaste水泥浆mortar
3.capillarytension毛细管张力,微张力
4.gradationofaggregate骨料级配coarsefine(crushedstone,gravel)
5.TheBritishCodePC100英国混凝土规范PC100;nowadayBS8110
6.coefficientofthermalexpansionofconcrete混凝土热膨胀系数
7.TheB.SCode英国标准规范
8.sustainedload永久荷载,长期荷载
9.permanentplasticstrain永久的塑性应变stress
10.crystallattice晶格,晶格
11.cementgel水泥凝胶体
12.water-cementratio水灰比
13.expansionjoint伸缩缝
14.stabilityofthestructure结构的稳定性structuralstability
15.fatiguestrengthofconcrete混凝土的疲劳强度
VolumeChangesofConcrete
Concreteundergoesvolumechangesduringhardening.混凝土在硬结过程中会经历体积变化。
Ifitlosesmoisturebyevaporation,itshrinks,butiftheconcretehardensinwater,itexpands.如果蒸发失去水分,混凝土会收缩;但如果在水中硬结,它便膨胀。
Thecausesofthevolumechangesinconcretecanbeattributedtochangesinmoisturecontent,chemicalreactionofthecementwithwater,variationintemperature,andappliedloads.混凝土体积变化的原因可归结为含水量的变化、水泥与水的水化反应、温度变化和所施加的荷载。
Shrinkage
Thechangeinthevolumeofdryingconcreteisnotequaltothevolumeofwaterremoved.Theevaporationoffreewatercauseslittleornoshrinkage.混凝土干燥时的体积变化量不等于它所失去的水的体积。
自由水的蒸发基本不产生收缩。
Asconcretecontinuestodry,waterevaporatesandthevolumeoftherestrainedcementpastechanges,causingconcretetoshrink,probablyduetothecapillarytensionthatdevelopsinthewaterremaininginconcrete.随着混凝土的不断变干,水分蒸发,受约束水泥浆的体积也变化,导致了混凝土的收缩,这多半是由于残留在混凝土中的水的毛细张力所致。
Emptyingofthecapillariescausesalossofwaterwithoutshrinkage.Butoncetheabsorbedwaterisremoved,shrinkageoccurs.毛细管变空导致无收缩的水分丢失,但一旦失去吸收的水分,收缩便发生。
Manyfactorsinfluencetheshrinkageofconcretecausedbythevariationsinmoistureconditions.许多因素都会影响因水分环境发生变化而产生的混凝土收缩。
1.Cementandwatercontent.Themorecementorwatercontentintheconcretemix,thegreatertheshrinkage.水灰比:
水灰比越大,收缩越大;
2.Compositionandfinenessofcement.High-early-strengthandlow-heatcementsshowmoreshrinkagethannormalportlandcement.Thefinerthecement,thegreateristheexpansionundermoistconditions.水泥的成分和细度:
早强和低热水泥的收缩大于普通水泥,水泥越细,其在潮湿环境中的膨胀越大。
3.Type,amount,andgradationofaggregate.Thesmallerthesizeofaggregateparticles,thegreateristheshrinkage.Thegreatertheaggregatecontent,thesmalleristheshrinkage.骨料的类型、含量及其级配:
骨料的粒径越小,收缩越大;骨料含量越大,收缩则越小。
4.Ambientconditions,moisture,andtemperature.Concretespecimenssubjectedtomoistconditionsundergoanexpansionof200to300×10-6,butiftheyarelefttodryinair,theyshrink.Hightemperaturespeedstheevaporationofwaterand,consequently,increasesshrinkage.外部条件,水分与温度:
潮湿环境下的混凝土试件的膨胀量为200to300×10-6,但如果让其在空气中干燥,它们将收缩。
高温加速了水分的蒸发,因此也加快了收缩。
5.Admixtures.Admixturesthatincreasethewaterrequirementofconcreteincreasetheshrinkagevalue.添加剂:
使用水量增加的外加剂也增加了收缩值。
6.Sizeandshapeofspecimen.Asshrinkagetakesplaceinareinforcedconcretemember,tensionstressesdevelopintheconcrete,andequalcompressivedevelopinthesteel.Thesestressesareaddedtothosedevelopedbytheloadingaction.Therefore,cracksmaydevelopinconcretewhenahighpercentageofsteelisused.Properdistributionofreinforcement,byproducingbetterdistributionoftensilestressesinconcrete,canreducedifferentialinternalstresses.试件的尺寸和形状:
当收缩在钢筋混凝土构件中发生时,混凝土中产生拉应力,同样大小的压力产生于钢筋中,这些力与荷载引起的力相迭加。
因此,当钢筋的配筋率高时,可能会使混凝土开裂。
钢筋的合理分布、会使混凝土中的拉应力分布更有利,可减小内部应力差。
Thevaluesoffinalshrinkageforordinaryconcretevarybetween200and700×10-6.普通混凝土的收缩应变终值在200and700×10-6之间。
Fornormal-weightconcrete,avalueof300×10-6maybeused.对常重混凝土,收缩应变终值可取为300×10-6TheBritishCodeCP100givesavalueof500×10-6,whichrepresentsanunrestrainedshrinkageof1.5mmin3mlengthinthin,plainconcretesections.英国CP100规范不出的收缩应变终值为500×10-6,这表示3m长素混凝土薄截面构件的非约束收缩为1.5mm.Ifthememberisrestrained,atensilestressofabout10N/mm2(1400psi)arises.如果此构件受到约束,便产生了大约10N/mm2(1400psi)的拉应力。
Ifconcreteiskeptmoistforacertainperiodaftersetting,shrinkageisreduced;如果凝结后将混凝土保持在潮湿环境中,可减小其收缩。
therefore,itisimportanttocuretheconcreteforaperiodofnofewerthan7days.因此,将混凝土至少在潮湿环境中养护7天非常重要。
Exposureofconcretetowindincreasestheshrinkagerateontheupwindside.将混凝土置于风中将增加其在迎风一侧的收缩速率。
Shrinkagecausesanincreaseinthedeflectionofstructuralmembers,whichinturnincreaseswithtime.收缩引起结构构件的挠度增大,而挠度也随时间而增长。
Symmetricalreinforcementintheconcretesectionmaypreventcurvatureanddeflectionduetoshrinkage.混凝土截面的对称配筋可防止因收缩而产生的曲率和挠度。
Generally,concreteshrinksatahighrateduringtheinitialperiodofhardening,butatlaterstagestheratediminishesgradually.通常,在硬结初期,混凝土收缩较快,但在后期,收缩速度会慢慢变小。
Itcanbesaidthat15%to30%oftheshrinkagevalueoccursin2weeks,40%to80%occursin1month,and70%to85%occursin1year.可以说15%to30%收缩量的发生在前两周,40%to80%发生在前一个月,70%to85%发生在第一年。
ExpansionDuetoRiseinTemperature升温膨胀
Concreteexpandswithincreasingtemperatureandcontractswithdecreasingtemperature.Thecoefficientofthermalexpansionofconcretevariesbetween4and7×10-6perdegreeFahrenheit.混凝土受温膨胀,变冷时收缩。
Anaveragevalueof5.5×10-6perdegreeFahrenheit(12×10-6perdegreeCelsius)canbeusedforordinaryconcrete.一般混凝土的平均收缩值为每华氏度5.5×10-6(或每摄氏度12×10-6)。
TheB.S.Codesuggestsavalueof10-5perdegreeCelsius.英国标准规范的建议值为每摄氏10-5Thisvaluerepresentsachangeoflengthof10mmina30-mmembersubjectedtoachangeintemperatureof33℃.Ifthememberisrestrainedandunreinforced,astressofabout7N/mm2(1000psi)maydevelop.这一值表示如果30m长的构件温度变化33度,其长度变化为10mm.如果该构件受到约束但并未配筋,由此产生的应力可能约为7N/mm2(1000psi)。
Inlongreinforcedconcretestructures,expansionjointsmustbeprovidedatlengthsof100to200ft(30to60m).在较长的钢筋混凝土结构中,每隔100英尺到200英尺(30m至30m)必须留伸缩缝。
Thewidthoftheexpansionjointisabout1in.(25mm).伸缩缝宽度约为1英寸(25mm)Concreteisnotagoodconductorofheat,whereassteelisagoodone.Theabilityofconcretetocarryloadisnotmuchaffectedbytemperature.混凝土并非好的热导体,但钢材却是。
因此混凝土的承载能力并不太受温度的影响。
Greep徐变
Concreteisanelastoplasticmaterial,andbeginningwithsmallstresses,plasticstrainsdevelopinadditiontoelasticones.混凝土是一种弹塑性材料,即使受低应力作用,它就产生伴有弹性应变的塑性应变。
Undersustainedload,plasticdeformationcontinuestodevelopoveraperiodthatmaylastforyears.在持续荷载作用下,在很长时间内其塑性变形连续增长,甚至可达数年。
Suchdeformationincreasesatahighrateduringthefirst4monthsafterapplicationoftheload.Thisslowplasticdeformationunderconstantstressiscalledcreep.此变形在加载后的前4个月最快。
这种在持续应力作用下的缓慢变形称为徐变。
Figure2.5showsaconcretecylinderthatisloaded.图2.5表示受荷载作用的一混凝土圆柱体。
Theinstantaneousdeformationisε1,whichisequaltothestressdividedbythemodulusofelasticity.其瞬时变形为ε1,它等于应力除以弹性模量。
Ifthesamestressiskeptforaperiodoftime,anadditionalstrainε2,duetocreepeffect,canberecorded.如果将此应力保持一段时间,便可测出另一由徐变所产生的应变增量ε2,Ifloadisthenreleased,theelasticstrain,ε1,willberecovered,inadditiontosomecreepstrain.如果卸去荷载,弹性应变便得到恢复,同时还产生一些徐变应变。
Thefinalpermanentplasticstrain,ε3,willbeleft,asshowninFigure2.5.最终会剩下永久塑性应变ε3,如图2.5所示。
Inthiscaseε3=(1-α)ε2,whereαistheratiooftherecoveredcreepstraintothetotalcreepstrain.在此情况下,ε3=(1-α)ε2,α是恢复徐变应变与总徐变的比值。
Theratioαrangesbetween0.1and0.2.其值在0.1至0.2之间。
Themagnitudeofcreeprecoveryvarieswiththepreviouscreepanddependsappreciablyupontheperiodofthesustainedload.徐变后效的大小随先前徐变的大小而变化,且在很大程度上取决于荷载的持续时间。
Creeprecoveryratewillbelessiftheloadingperiodisincreased,probablyduetothehardeningofconcretewhileinadeformedcondition.如果持荷时间增加,徐变恢复率将变小,这大概是由于混凝土在变形硬化所致。
Figure2.5Deformationinaloadedconcretecylinder:
(a)specimenunloaded,(b)elasticdeformation,
(c)elasticpluscreepdeformation,(d)permanentdeformationafterreleaseofload.
Theultimatemagnitudeofcreepvariesbetween0.2×10-6and2×10-6perunitstress(1b/in.2)perunitlength.Avalueof1×10-6canbeusedinpractice.Theratioofcreepstraintoelasticstrainmaybeashighas4.
Creeptakesplaceinthehardenedcementmatrixaroundthestrongaggregate.Itmaybeattributedtoslippagealongplaneswithinthecrystallattice,internalstressescausedbychangesinthecrystallattice,andgraduallossofwaterfromthecementgelintheconcrete.徐变在强度更高的骨料周围的硬结的水泥基中产生,这可能是由于沿晶格中一些平面发生滑移、晶格变化所产生的内部应力、及混凝土凝胶体中水分不断丢失的结果。
Thedifferentfactorsthataffectthecreepofconcretecanbesummarizedasfollows.影响徐变的各种不同因素可概括如下:
1.Thelevelofstress.Creepincreaseswithanincreaseofstressinspecimensmadefromconcreteofthesamestrengthandwiththesamedurationofload.应力大小:
2.Durationofloading.Creepincreaseswiththeloadingperiod.About80%ofthecreepoccurswithinthefirst4months;90%occursafterabout2years.持荷时间:
3.Strengthandageofconcrete.Creeptendstobesmallerifconcreteisloadedatalateage.Also,creepof2000psi-(14N/mm2-)strengthconcreteisabout1.41×10-6whereasthatof4000psi-(28N/mm2-)strengthconcreteisabout0.8×10-6perunitstressandlengthoftime.混凝土强度和龄期:
4.Ambientconditions.Creepisreducedwithanincreaseinthehumidityoftheambientair.周围环境条件:
5.Rateofloading.Creepincreaseswithanincreaseintherateofloadingwhenfollowedbyprolongedloading.加载速率:
6.Percentageanddistributionofsteelreinforcementinareinforcedconcretemember.Creeptendstobesmallerforhigherproportionorbetterdistributionofsteel.钢筋混凝土结构中钢筋的配筋率及其分布:
7.Sizeoftheconcretemass.Creepdecreaseswithanincreaseinthesizeofthetestedspecimen.混凝土尺寸:
8.Type,fineness,andcontentofcement.Theamountofcementgreatlyaffectsthefinalcreepofconcrete,ascementcreepsabout15timesasmuchasconcrete
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