土木工程专业英语13章Word格式.docx

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然而，土木工程这个职业却像文明一样古老。

History

埃及 

古埃及人用最简单的机械原理和装置建造了许多至今仍矗立的庙宇和金字塔，包括吉萨大金字塔和在卡纳克的Amon-Ra的寺庙。

这个大金字塔，481英尺（146.6米）高，由2250000个石块组成，石块的平均重量超过1.5吨（1.4吨）。

建造如此的纪念性建筑使用了大量的人力。

埃及人也作了一些重达1000吨（900吨）的石头的大块切割的方尖塔。

硬青铜的切削刀具在其中使用到了。

为了从采石场向尼罗河运输石材埃及人建造了长堤和道路。

由埃及人竖设的大块石头通过使用拉杆、斜平面、滚子和雪橇来移动。

希腊 

埃及人主要对如何建造感兴趣；

他们对为什么这么使用没有什么太多的兴趣。

相反，在公元前六世纪到公元前三世纪希腊人取得了巨大的进步于工程理论的推广。

他们发展了线、角度、面，和实体的抽象的知识，而不是与特定的对象产生联系。

希腊建筑施工的几何基础包括数字如正方形、矩形和三角形。

希腊建筑师通常是建筑工程杰作的设计师同时也是建造师。

他既是一个建筑师也是工程师。

工匠、石匠和雕塑家在他的监督下工作。

在希腊古典时期所有重要建筑物是由石灰石或大理石建造的；

以帕台农神庙为例，由大理石建成的。

（缺P3—P5）

第二单元（p14_p16）

土木工程是涉及自然资源的开发、区域性和局部地区的供水、排洪设施、废物处理设施、运输设施、隧道、建筑物、桥梁以及人们所需要的其他结构物的规划、设计和施工的一个工程领域。

具备学历、经验又有国家关于土木工程专业实践要求认证的人员被称为土木工程师.

土木工程师职业标准

作为专业人员，土木工程师在履行他们职责的同时，应当遵循以下的原则：

（1）保证公众的安全、健康和福利是极为重要的。

（公众的福利意味着克持续发展的承诺，即在为子孙后代保护自然资源基础的同时满足当前的需要和工程目标。

）

（2）称为每一位雇主货委托人的忠实代理货委托人，并且要避免利益冲突。

（3）最大程度的应用他们的知识和技巧来建设所有委托人的工程。

（4）保持终身学习，总是自愿地参与理念于技术信息方面的专业交流。

（5）只能在能力范围内履行职责；

其他范围内，工程师可以与有资格的同事、顾问，或者雇员一起合作来执行任务。

因此，土木工程的工程项目应当被规划、设计和施工以满足下列标准：

（1）应当满足业主货委托人所指定的用途。

（2）应当在业主货委托人给定的工期内，通过已知的技术和可用的劳动力及设备来建设。

（3）在合理的时间周期里，应当能够经受住自然环境的作用和正常使用。

（4）工程竣工时，应是对实现预期用途的最低造价或业主或委托人所花费用达到的最佳效果进行评定的时机。

工程费用不应当超过业主的施工预算，并且当完全投入使用后，其运营、维护和维修费用不应过度昂贵。

（5）工程的设计和施工要满足相关法律要求，符合公认的工程标准，同时，要避免建筑工人、工程操作者以及公众的健康和安全。

（6）应当将工程设计成满足可持续发展的要求，即在为子孙后代保藏和保护周围环境质量及自然资源的基础上满足当前工程项目的需要。

（7）完全运行时，工程应当有效地利用能源。

（8）工程应当尽可能地体现美学的特征。

（缺三）

工业 

操纵着许多商业交易的工业公司的员工中有它们自己的工程设计师。

然而这些工程设计师的角色是多种多样的。

一个公司多产，那么车间设施就必须包括车间工程师和普通员工来确保车间的适当维修和运行。

在许多工厂里，这些车间工程师也同时为他们的雇主服务于设计部门。

例如，如果现在的车间配置了一台新装备，不仅要提供空间，而且必须解决一些工程问题。

典型的有：

基础是否足够承受这些附加的荷载？

是否需要一些新的设施保养服务？

现今的能源供应是否足够？

进一步的说，可能需要建造一栋新的建筑来容纳这些装备。

因此，一个车间工程师的标准的职业行为和责任感常常领导着设计领域。

这个设计是由建设这栋建筑及公共设施的相同的组织或者组织内部的部门来完成的。

由于各种各样的因素，在设计公司和建设公司之中同责任部门相比较之下，这种联合服务也有利有弊。

咨询工程师 

一个咨询工程师已被定义为一个熟练于运用科学原理来解决工程难题的专业人士。

作为专业人员，咨询工程师应该像对他们的顾客一样也对公众负责。

除了提供专业的服务，咨询工程师也经营商业交易。

咨询工程由一些独资企业，合伙公司，股份有限公司运营着，它们许多都拥有大量专业员工，草图人员，和其他支援人员。

不管这些工程师所在机构是什么形式的，客户接收到的终端产品仍然保留着相同的专业特性，也能满足相同的职业标准。

咨询工程师通常都有许多客户，他们必须精选最佳的运营方法来满足客户和他们自己的需求。

建议和咨询 

这个阶段仅仅包括了咨询师基于经验和技术知识的抉择。

通常，在这个阶段详细的工程设计不是其中的组成部分；

但是工程师也许会建议从着手这项工程的价值和相关的技术考虑。

或者这个阶段也许仅仅是基于对采取更进一步的研究来决定是否需要对现今的结构进行维修而做的抉择。

计划 

基于可行性的报告和其他的信息，如果业主决定继续进行这项建设工程，那么计划阶段就开始了。

计划必须从设计中剥离出来考虑。

例如，如果一个工厂或复杂建筑结构开始形成，计划方案包括粗略的初步草图和这项拟议工程的总平面图规划。

通过这个总平面图的规划，业主可以依据他的可用资金在各个阶段和施工进度中开发这个工程。

设计 

这个阶段可以被细分为概要的，初步的，最终的设计。

在每个阶段的最后可以和业主进行验收，或者验收应该保持连续性以使业主对一些要求的实施有个形象化的认识以及当需要的时候做必要的增建和改动。

完整的设计文件包括详细的设计，详细的说明书和建设合同。

然而设计师的角色并不因最终设计的完成而结束。

通常，设计师在建设施工招标，签订合同，和执行建设合同中充当着业主代理人的角色。

第三单元

早期的主要建筑材料包括木材以及像砖、石块、瓦片等类似材料的石材。

砖层或夹层用砂浆、像焦油状的沥青或其他粘合剂年节在一起，有时希腊和罗马人用铁杆或夹钳加固建筑物。

例如，帕台农神庙的柱子上就有一些钻孔，现在钻孔中的铁已经锈蚀尽了。

罗马人常用一种称做白榴火山灰的水泥，他的成份是火山灰，在水中它会变得像石头一样坚硬。

钢铁和水泥，两个最重要的现代建筑材料，介绍了在十九世纪。

钢，铁，基本上是少量的碳合金已作出了这一由一个艰苦的过程，限制它的刀刃等特殊用途的时间。

后在1856年发明贝塞麦过程，钢在低价格大批量供货。

钢铁的巨大优势是它的拉伸力，正如我们所看到的，往往会拉开许多材料。

新合金进一步，这是一个趋势，它削弱了在压力不断变化的结果。

被称为波特兰的现代水泥于1824年制成的，它是粘土和石灰石的混合物，他们在加热时会裂化成粉末在施工现场或附近，与砂，骨料，水，搅拌制成水泥，水泥因组成成分比例的不同会有强度和重量的差异，水泥的用途非常多，它们以浇筑、泵送，甚至喷射成各种形状，由于钢筋有很好的抗拉强度，水泥有较高的抗压强度。

所以这两种材料相互补充。

他们还以另一种方式补充对方：

他们几乎在同样的速度收缩和扩张。

因此，他们可以一起工作的情况下压缩和紧张的因素。

钢条是嵌在混凝土，使钢筋混凝土结构中混凝土梁或地方的紧张局势会发展。

混凝土和钢也形成如此强烈的纽带团结的力量──他们的钢材，不滑内的混凝土。

还有一个好处是，不生锈的钢混凝土。

酸腐蚀钢，而混凝土的碱性化学反应，酸相反。

结构钢和钢筋混凝土建筑采用传统的做法造成了重大变化。

它不再需要使用的石块或砖头厚的多层建筑物的墙壁，成为更简单，建立防火地板。

这些变化都有助于降低建设成本。

它也成为可能有更大的直立高度和时间跨度的建筑。

由于现代结构重量是由钢或混凝土框架进行，墙壁不支持建设。

他们已成为玻璃幕墙，它保持了天气和光线让。

在早期的钢或混凝土框架结构，玻璃幕墙，一般由砖石，他们有坚实的承重墙看看。

然而，今天，玻璃幕墙往往是由诸如玻璃，铝，塑料或轻质材料，在各种组合。

钢结构建筑的另一个进步是梁紧固在一起的方法。

多年来，标准方法是铆。

铆钉是一个头，像一个没有线程看起来钝螺丝螺栓。

它被加热时，通过放置在洞的钢件，第二头在另一端形成的锤击它举行到位。

铆接现在很大程度上是由焊接取代，加入钢件在一起融化在高温下它们之间的钢铁材料。

预应力混凝土是混凝土一种强度增大的形式，钢筋屈服所需要抗拉强度的形状。

然后用于使混凝土受预应力，通常运用两种方法之一。

第一种实在混凝土梁中留出预应力钢筋通道，当预应力钢筋穿过通道时，通过往其中填充灰浆，一种薄砂浆或粘合剂。

把其粘固在其中。

另一种更常用的方法是，将预应力钢筋固定在已设计好的结构模型向相应的部分，然后围绕它浇筑混凝土，预应力混凝土用较少的钢筋和混凝土所以它很经济，是一种非常理想的材料。

预应力混凝土使人们有可能发展不寻常的形状的建筑物，如现代，体育场一些大空间的任何阻挠支持不间断。

在使用这种相对较新的构造方法正在不断发展。

目前的趋势是采用较轻的材料。

例如，铝的重量比钢轻得多，但具有很多相同的性能。

铝材梁已经用于桥梁建筑和一些建筑的框架。

另一个例子是轻质混凝土，如今已在全世界快速地发展，因它们的绝热性而被采用，其三种类型举例说明如下：

（a）轻质骨料制成的混凝土；

（b）通过浇筑时搅拌或一些化学方法起泡而成的加气混凝土（US加气混凝土）；

（c）无细骨料混凝土。

这三种类型的混凝土都是由于它们的绝热性而被使用，主要用于房屋，使其在寒冷的气候中非常舒服，在炎热的气候中降温的成本不高。

在房屋中，墙采用较薄弱的轻质混凝土不重要，但是屋面板、楼面板和梁（采用轻质混凝土）则有重大关系。

在某些地区，一些轻质骨料的费用几乎等于最致密的骨料，因此大量的楼面板采用轻骨料混凝土制作纯粹是节约重量，而没考虑它的绝热价值。

轻质骨料使楼面的恒载减少了约20%，因而大量的节约了每层楼面以及屋面的楼盖结构中的钢材和柱子与基础中（较少）的钢材使用量。

一位伦敦的承包商宁愿使用轻质骨料，因为这使楼面板上减少的重量与用空心砖相同，且组织更简单，因而速度和利润更高。

轻质骨料的绝热价值只在屋面绝热时显得重要，它已被大大地改进了。

土木工程英语（下册）

第九单元桥梁结构

（缺P128—P141）

规划

大跨度桥梁的建设是一项伟大的成就,桥梁建筑的历史包括了许多充满人性的、浪漫的、甚至悲剧性的故事。

现代重要的桥梁建造的第一步是广泛地研究确定桥梁的必要性。

比如：

如果是高速公路桥，在美国则是由州桥管理局研究规划并确定，在程序上会同当地的政府或联邦政府一起，对主要公路桥梁进行评估研究。

如在接近高速公路网上减少交通堵塞，对当地经济的影响和桥的造价。

这就决定了工程的投资方式，如公众收费，发行债券或支付过桥费都被考虑进来。

如果研究认为其可行信，那么桥选址和占地问题将着手处理。

在这一点上，现场测绘工作开始进行，做好精确的实地测量；

潮汐，洪水因素，水流和水路上的其他的特征都要仔细研究，在陆地和水下的泥土和岩石的钻孔取样都尽可能地在基础处进行。

桥梁设计的选择

决定把桥建成梁，悬臂，桁架，拱，悬索或其他类型结构的主要因素是：

（1）地点，如跨越河流；

（2）目的，如建桥为了方便交通；

（3）跨度；

（4）可用的材料；

（5）花费；

（6）美观和和谐性。

在一定范围的跨度内，每种结构的都有最大的作用和经济。

如下表所示：

桥的类型

最佳跨度

英尺

米

梁桥

20到1000

6.1到304.8

刚架桥

80到300

24.4到91.4

拱桥

200到1000

61.0到304.8

桁架桥

200到1400

61.0到426.7

悬臂桥

500到1800

152.4到548.6

悬索桥

1000到5000

304.8到1524.0

上表表明了许多类型的适用性有相当多的重叠。

在一些实例中，在不同的初步设计中，用来比较不同类型的桥结构是为了在最后有最好的选择。

材料的选择

桥梁设计者能选用大量的现代高强材料，包括混泥土，钢筋，和多种耐腐蚀的合金。

拿Varian-Narrows大桥来说，设计者使用了七种不同的合金钢，其中之一的合金的屈服强度为50000英镑每平方英寸（3115kg/c㎡）,而且不需要油漆保护，因为有一种氧化膜覆盖在它的表面而防止腐蚀。

设计者还选用钢丝绳作为缆绳，它的抗拉强度超过250000英镑每平方英寸（17577kg/c㎡）

抗压强度高达8000英镑每平方英尺（562.5kg/c㎡）的混泥土现在被生产用作桥梁工程，而且它在增加特殊化学物质后具有很高的抗脆裂性能和抗风化性能，这种混泥土被用作预应力砼，而且其加强了钢丝绳的抗拉强度，其强度达到250000英镑每平方英寸（17577kg/c㎡）

桥梁的其它使用材料还铝合金和木材：

现在的铝合金的屈服强度超过了40000每平方英寸（2818kg/c㎡）。

把木材碾成细长的薄片，然后用胶水粘在一起而做成的梁是自然木材强度的二倍。

例如用南部松树而胶结的梁能承受的工作应力达到了3000英镑每英寸（210.9 

kg/c㎡）。

应力分析

一座桥要抵抗一系列的合力，如拉力，压力，剪力和扭力。

另外，结构还需要一定的安全储备一保不足。

对结构进行精确计算各种单独的压力和拉力，这就叫应力分析。

这或许是桥梁建设中最复杂的技术。

应力分析的目的是为了确定作用在结构上的里的数量。

作用在桥梁结构的应力都可以分为二类荷载：

动荷载和静荷载。

静荷载——即桥结构本身不变的重量——它往往也是最大的荷载。

动荷载或静荷载有很多，包括桥面上的机动车，风荷载，和积冰积雪荷载。

虽然随时在桥面上移动的机动车的总重量相当于静荷载和动荷载来说是一个很少的部分，而对设计者来说，因为机动车辆产生的振动和冲击压力而会出现特殊问题。

例如：

在路面上机动车的不规则的运动或碰撞对桥面产生短暂而影响加倍的活荷载而导致严重的影响。

风在桥上的施加的里即直接敲打桥结构又间接的敲打在桥面上的通行的车辆。

如果出现空气弹性振动，在这种情况下的TacomaNarrows大桥的风作用被大大地增大，由于这种危险的存在，桥的设计者在桥址必须知道所能发生的最大的风。

还有其它的力作用在桥上，如：

地震产生的压力也必须注意。

对桥墩的设计通要给予特殊的关注，因为桥墩承担水流，浮冰和漂浮物而产生的重荷，桥墩通常还有被船撞击的可能。

电脑在应力分析上协助桥梁设计者，并扮演一个很重要的角色。

用一个精确的模型试验，尤其对桥的动力的活动状态的研究也可以帮助设计者。

一个小比例的桥模结构中，对桥模各处的应力，加速度和变形都可以进行精确测量。

桥模这时可以承受同样比例的荷载和动力条件来分析桥的变化。

风洞试验也可以确保不再发生TacomaNarrows大桥的失败。

在现代技术的帮助下，桥梁事故出现的机会将大大少于以前。

第十三单元