土木工程专业英语全部惠宽堂Word文件下载.docx

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curve,curvature12.detractordetractdrawortakeaway;

divert;

belittle，贬低，诽谤;

13.convince

14.argumentdispute,debate,quarrel,reason,论据（理由）15.crookednesscrook钩状物，v弯曲，crooked弯曲的

16.provision规定，条款

PhrasesandExpressions

1.compressionmember

2.bendingmomentshearforce,axialforce

3.callupon（on）要求，请求，需要

4.criticalbucklingload临界屈曲荷载critical关键的，临界的5.cross-sectionalarea

6.radiusofgyration回转半径gyration

7.slendernessratio长细比

8.tangentmodulus切线模量

9.stubcolumn短柱

10.trial-and-errorapproach试算法

11.empiricalformula经验公式empirical经验的

12.residualstress残余应力residual

13.hot-rolledshape热轧型钢hot-rolledbar14.lowerbound下限upperbound上限

16.effectivelength计算长度

Definition（定义）

Compressionmembersarethosestructuralelementsthataresubjectedonlytoaxialcompressiveforces:

thatis,theloadsareappliedalongalongitudinalaxisthroughthecentroidof

themembercrosssection,andthestresscanbetakenasf=P/A,wherefisconsideredtobeaa

uniformovertheentirecrosssection.受压构件是仅受轴向压力作用的构件，即:

荷载是沿纵

轴加在其截面形心上的，其应力可表示为…，式中，假定f在整个截面上均匀分布。

Thisideala

stateisneverachievedinreality,however,andsomeeccentricityoftheloadisinevitable.然而，

现实中从来都不可能达到这种理想状态，因为荷载的一些偏心是不可避免的。

Thiswillresult

inbending,butitcanusuallyberegardedassecondaryandcanbeneglectedifthetheoretical

loadingconditioniscloselyapproximated.这将导致弯曲，但通常认为它是次要的，如果理论

工况是足够近似的，就可将其忽略。

Thiscannotalwaysbedoneifthereisacomputedbending

Beam-Columns.但这并非总是可行的，moment,andsituationofthistypewillbeconsideredin

如有计算出的弯矩存在时，这种情形将在梁柱理论中加以考虑。

Themostcommontypeofcompressionmemberoccurringinbuildingsandbridgesisthecolumn,averticalmemberwhoseprimaryfunctionistosupportverticalloads.在建筑物和桥梁

中最常见的受压构件就是柱，其主要功能就是支承竖向荷载。

Inmanyinstancesthesemembers

arealsocalledupontoresistbending,andinthesecasesthememberisabeam-column.

Compressionmemberscanalsobefoundintrussesandascomponentsofbracingsystems.在许

多情况下，它们也需要抵抗弯曲，在此情况下，将它们称为梁柱。

受压构件也存在于桁架和

支撑系统中。

ColumnTheory（柱理论）

Considerthelong,slendercompressionmembershowninFig.1.1a.考虑如图1.1.a所示的

长柱IftheaxialloadPisslowlyapplied,itwillultimatelyreachavaluelargeenoughtocausethe

membertobecomeunstableandassumetheshapeindicatedbythedashedline.如果慢慢增加轴

向荷载P，它最终将达到一个足够大的值使该柱变得不稳定（失稳），如图中虚线所示。

The

memberissaidtohavebuckled,andthecorrespondingloadiscalledthecriticalbucklingload.

这时认为构件已经屈曲，相应的荷载称为临界屈曲荷载。

Ifthememberismorestocky,asthe

oneinFig.1.1b,alargerloadwillberequiredtobringthemembertothepointofinstability.如果

该构件更粗短些，如图1.1b所示，则需要更大的荷载才能使其屈曲。

Forextremelystocky

members,failuremaybebycompressiveyieldingratherthanbuckling.对特别粗短的构件，破坏

可能是由受压屈服引起而非由屈曲引起。

Forthesestockymembersandformoreslendercolumnsbeforetheybuckle,thecompressivestressP/Aisuniformoverthecrosssectionatany

pointalongthelength.对这些短柱以及更细长的柱，在其屈曲前，在其长度方向上任意点处

横截面上的压应力P/A都是均匀的。

Asweshallsee,theloadatwhichbucklingoccursisafunctionofslenderness,andforveryslendermembersthisloadcouldbequitesmall.我们将会看

到，屈曲发生时的荷载是长细程度的函数，非常细长的构件的屈曲荷载将会很低。

Ifthememberissoslender（aprecisedefinitionofslendernesswillbegivenshortly）thatthe

stressjustbeforebucklingisbelowtheproportionallimit—thatis,thememberisstillelastic—the

criticalbucklingloadisgivenby如果构件如此细长（随后将会给出细长程度的精确定义）以

致即将屈曲时的应力低于比例极限—即，构件仍是弹性的，临界屈曲荷载如下式给出:

2

2EI,P,（1.1）cr2L

whereEisthemodulusofelasticityofthematerial,Iisthemomentofinertiaofthecross-sectionalareawithrespecttotheminorprincipalaxis,andListhelengthofthememberbetweenpointsofsupport.式中E为材料弹性模量，I为关于截面副主轴的惯性矩，L为支座

间的距离。

ForEq1.1tobevalid,themembermustbeelastic,anditsendsmustbefreetorotatebutnottranslatelaterally.Thisendconditionissatisfiedbyhingesorpins.要使方程1.1成立，构

件必须是弹性的，且其两端必须能自由转动，但不能侧向移动。

ThisremarkablerelationshipwasfirstformulatedbySwissmathematicianLeonhardEulerandpublishedin1975.此著名公式是瑞士数学家欧拉于1975年提出的。

Thecriticalloadis

sometimesreferredtoastheEulerloadortheEulerbucklingload.ThevalidityofEq.1.1hasbeendemonstratedconvincinglybynumeroustests.因此有时将临界荷载称为欧拉荷载或欧拉临界

荷载。

欧拉公式的有效性（正确性）已由许多试验充分证实。

ItwillbeconvenienttorewriteEq.1.1asfollows:

方程1.1可方便地写为

2222EIEArEA,,,P,,,（1.1a）cr222LL（L/r）

whereAisthecross-sectionalareaandristheradiusofgyrationwithrespecttotheaxisofbuckling.TheratioL/ristheslendernessratioandisthemeasureofacompressionmember’s

slenderness,withlargevaluescorrespondingtoslendermembers.式中A为截面面积，r为关于

屈曲轴的回转半径，L/r为长细比，它是对受压构件细长程度的一种度量，该值越大，构件

越细长。

Ifthecriticalloadisdividedbythecross-sectionalarea,thecriticalbucklingstressisobtained:

如果将屈曲荷载除以截面面积，便可得到以下屈曲应力:

2P,Ecr,,F（1.2）cr2A（L/r）

Thisisthecompressivestressatwhichbucklingoccurabouttheaxiscorrespondingtor.这便是

绕相应于r的轴发生屈曲时的压应力。

SincebucklingwilltakeplaceassoonastheloadreachesthevaluebyEq.1.1,thecolumnwillbecomeunstableabouttheprincipleaxiscorrespondingtothelargestslendernessratio.Thisusuallymeanstheaxiswiththesmallermomentofinertia.由于一

旦荷载达到式1.1之值，柱将在与最大长细比对应的主轴方向变得不稳定（失稳），通常该

轴是惯性矩较小的轴。

Thus,theminimummomentofinertiaandradiusofgyrationofthecrosssectionshouldbeusedinEq.1.1and1.2.因此，应在方程1.1和1.2中采用截面的最小惯性矩

和最小回转半径。

EarlyresearcherssoonfoundthatEuler’sequationdidnotgivereliableresultsforstocky,orlessslender,compressionmembers.早期的研究者很快发现对短柱或不太细长的受压构件，欧

拉公式并不能给出可靠的结果，Thisisbecauseofthesmallslendernessratioformembersofthistype,whichresultsinalargebucklingstress（fromEq.1.2）.这是因为这种构件的长细比较

小，从而产生较高的屈曲应力。

Ifthestressatwhichbucklingoccursisgreaterthanthe

proportionallimitofthematerial,therelationbetweenstressandstrainisnotlinear,andthemodulusofelasticityEcannolongerbeused.如果屈曲发生时的应力大于材料的比例极限，应

力应变关系就不再是线性的，也不能再用弹性模量E。

3

ThisdifficultywasinitiallyresolvedbyFriedrichEngesser,whoproposedin1889theuseofa

variabletangentmodulusEinEq.1.1.这一困难最初由FriedrichEngesser所克服，他在1889t

年将可变的切线模量用于方程1.1.Foramaterialwithastress-straincurveliketheoneinFig.1.2,EisnotaconstantforstressgreaterthantheproportionallimitF.Thetangentmoduluspl

Eisdefinedastheslopeofthetangenttothestress-straincurveforvaluesoffbetweenFandF.tply

对于如图1.2所示的应力应变曲线（的材料），当应力超过比例极限时，E并非常数，当应力

处于F和F之间时，将切线模量定义为应力应变曲线的切线的斜率，Ifthecompressivestressply

atbuckling,P/A,isinthisregion,itcanbeshownthat如果屈曲时的压应力在此范围时，可以cr

证明

2EI,tP,（1.3）cr2L

ThisisidenticaltotheEulerequation,exceptthatEissubstitutedforE.除公式中将E代之以Ett

外，上式与欧拉公式完全相同。

EffectiveLength（计算长度）

BoththeEulerandtangentmodulusequationsarebasedonthefollowingassumptions:

欧拉和切

线模量方程都是基于如下假定:

1.Thecolumnisperfectlystraight,withnoinitialcrookedness.柱完全竖直，无初始弯曲。

2.Theloadisaxial,withnoeccentricity.荷载是轴向加载，无偏心。

3.Thecolumnispinnedatbothends.柱在两端铰结。

Thefirsttwoconditionsmeanthatthereisnobendingmomentinthememberbefore

buckling.前两（假定）条件意味着在屈曲前无弯矩存在。

Asmentionedpreviously,someaccidentalmomentwillbepresent,butinmostcasesitcanbeneglected.如前所述，可能偶然会

存在一些弯矩，但在大多数情况下都可被忽略。

Therequirementforpinnedends,however,isaseriouslimitation,andprovisionsmustbemadeforothersupportconditions.然而，铰结要求是

一个严重的局限，必须对其它支撑条件作出规定。

Thepinned-endconditionisonethatrequires

thatthememberberestrainedfromlateraltranslation,butnotrotation,attheends.铰结条件要求

约束构件两端不发生侧移，但并不约束转动。

Sinceitisvirtuallyimpossibletoconstructafrictionlesspinconnection,eventhissupportconditioncanonlybecloselyapproximatedatbest.

由于实际上不可能构造无摩擦铰连接，即使这种支撑条件最多也只能是非常近似。

Obviously,

Inordertoallcolumnsmustbefreetodeformaxially.显然，所有柱必须在轴向自由变形。

accountforotherendconditions,theequationsforcriticalbucklingloadwillbewrittenas为了

考虑其它边界条件，将临界荷载写为如下形式

22,EA,EAt,,PPor（1.4）crcr22（KL/r）（KL/r）

whereKListheeffectivelength,andKiscalledtheeffectivelengthfactor.ValuesofKfor

differentcasescanbedeterminedwiththeaidoftheCommentarytotheAISCSpecification.式

中KL为计算长度，K称为计算长度系数，各种情况下的K值可借助于AISC（美国钢结构

学会AmericanInstituteofSteelConstruction）规范的条文说明加以确定。

4

Lesson2

Introductiontostructuraldesign

Newwords

1.frameworkframe+work=frame构架，框架;

framestructure,框架结构2.constraintvt.constrain约束，强迫;

n.constraint约束

3.collaboratevt.合作，通敌;

collaboration,collaborative4.evaluationvt.evaluate,value;

assess,assessment

5.fixturevt.fix,fixture固定设备，固定物，夹具

6.partitionvt.n分割，划分，makeapart;

partitionwall7.overlook

8.cranen.超重机，鹤

9.fatiguevt.vi.n疲劳fatiguestrength,fatiguefailure10.driftv.n漂流，漂移，雪堆

11.enumeratev.list列举

12.plumbingn.（卫生，自来水）管道，plumber管道工

13.ventilationn.通风，ventilate,ventilatearoom,awell-ventilatedroom,vent通风口14.accessibilityn.可达性，access,n.vt.通道，接近;

accessible易接近的，可达到的15.coden.vt代码，编码，规范

16.administerv.管理，执行;

administrate,管理

17.metropolitana.大城市，ofmetropolis

18.consolidatev.巩固，strengthen，reinforce;

consolidation19.prescri