《土木工程专业英语》参考译文
Lesson 1 第一课 土木工程学 土木工程学作为最老的工程技术学科,是指规划,设计,施工及对建筑环境的管理。 此处的环境包括建筑符合科学规范的所有结构,从灌溉和排水系统到火箭发射设施。 土木工程师建造道路,桥梁,管道,大坝,海港,发电厂,给排水系统,医院,学校, 公共交通和其他现代社会和大量人口集中地区的基础公共设施。 他们也建造私有设施, 比如 飞机场,铁路,管线,摩天大楼,以及其他设计用作工业,商业和住宅途径的大型结构。此 外, 土木工程师还规划设计及建造完整的城市和乡镇, 并且最近一直在规划设计容纳设施齐 全的社区的空间平台。 土木一词来源于拉丁文词“公民”。在 1782 年,英国人 John Smeaton 为了把他的非军 事工程工作区别于当时占优势地位的军事工程师的工作而采用的名词。 自从那时起, 土木工 程学被用于提及从事公共设施建设的工程师,尽管其包含的领域更为广阔。 领域。因为包含范围太广,土木工程学又被细分为大量的技术专业。不同类型的工程 领域 需要多种不同土木工程专业技术。一个项目开始的时候,土木工程师要对场地进行测绘,定 位有用的布置,如地下水水位,下水道,和电力线。岩土工程专家则进行土力学试验以确定 土壤能否承受工程荷载。 环境工程专家研究工程对当地的影响, 包括对空气和地下水的可能 污染,对当地动植物生活的影响,以及如何让工程设计满足政府针对环境保护的需要。交通 工程专家确定必需的不同种类设施以减轻由整个工程造成的对当地公路和其他交通网络的 负担。同时,结构工程专家利用初步数据对工程作详细规划,设计和说明。从项目开始到结 束, 对这些土木工程专家的工作进行监督和调配的则是施工管理专家。 根据其他专家所提供 的信息,施工管理专家计算材料和人工的数量和花费,所有工作的进度表,订购工作所需要 的材料和设备, 雇佣承包商和分包商, 还要做些额外的监督工作以确保工程能按时按质完成。 贯穿任何给定项目, 土木工程师都需要大量使用计算机。 计算机用于设计工程中使用的 多数元件(即计算机辅助设计,或者 CAD)并对其进行管理。计算机成为了现代土木工程师 的必备品, 因为它使得工程师能有效地掌控所需的大量数据从而确定建造一项工程的最佳方 法。 结构工程学。 土木工程师规划设计各种类型的结构, 包括桥梁, 大坝, 结构工程学 在这一专业领域, 发电厂,设备支撑,海面上的特殊结构,美国太空计划,发射塔,庞大的天文和无线电望远 镜,以及许多其他种类的项目。结构工程师应用计算机确定一个结构必须承受的力:自重, 风荷载和飓风荷载,建筑材料温度变化引起的胀缩,以及地震荷载。他们也需确定不同种材 料如钢筋,混凝土,塑料,石头,沥青,砖,铝或其他建筑材料等的复合作用。
水利工程学。土木工程师在这一领域主要处理水的物理控制方面的种种问题。他们的 水利工程学 项目用于帮助预防洪水灾害,提供城市用水和灌溉用水,管理控制河流和水流物,维护河滩 及其他滨水设施。此外,他们设计和维护海港,运河与水闸,建造大型水利大坝与小型坝, 以及各种类型的围堰,帮助设计海上结构并且确定结构的位置对航行影响。 岩土工程学。专业于这个领域的土木工程师对支撑结构并影响结构行为的土壤和岩石 岩土工程学 的特性进行分析。 他们计算建筑和其他结构由于自重压力可能引起的沉降, 并采取措施使之 减少到最小。 他们也需计算并确定如何加强斜坡和填充物的稳定性以及如何保护结构免受地 震和地下水的影响。 环境工程学。在这一工程学分支中,土木工程师设计,建造并监视系统以提供安全的饮 环境工程学 用水,同时预防和控制地表和地下水资源供给的污染。他们也设计,建造并监视工程以控制 甚至消除对土地和空气的污染。 他们建造供水和废水处理厂, 设计空气净化器和其他设备以 最小化甚至消除由工业加工、 焚化及其他产烟生产活动引起的空气污染。 他们也采用建造特 殊倾倒地点或使用有毒有害物中和剂的措施来控制有毒有害废弃物。 此外, 工程师还对垃圾 掩埋进行设计和管理以预防其对周围环境造成污染。 交通工程学。 交通工程学 从事这一专业领域的土木工程师建造可以确保人和货物安全高效运行的设 施。他们专门研究各种类型运输设施的设计和维护,如公路和街道,公共交通系统,铁路和 飞机场,港口和海港。交通工程师应用技术知识及考虑经济,政治和社会因素来设计每一个 项目。 他们的工作和城市规划者十分相似, 因为交通运输系统的质量直接关系到社区的质量。 渠道工程学 渠道工程学。在土木工程学的这一支链中,土木工程师建造渠道和运送从煤泥浆(混合 工程学 的煤和水)和半流体废污,到水、石油和多种类型的高度可燃和不可燃的气体中分离出来的 液体,气体和固体的相关设备。工程师决定渠道的设计,项目所处地区必须考虑到的经济性 和环境因素,以及所使用材料的类型??钢、混凝土、塑料、或多种材料的复合 ??的安 装技术,测试渠道强度的方法,和控制所运送流体材料保持适当的压力和流速。当流体中携 带危险材料时,安全性因素也需要被考虑。 建筑工程学 建筑工程学。土木工程师在这个领域中从开始到结束监督项目的建筑。他们,有时被 工程学 称为项目工程师,应用技术和管理技能,包括建筑工艺,规划,组织,财务,和操作项目建 设的知识。事实上,他们协调工程中每个人的活动:测量员,布置和建造临时道路和斜坡, 开挖基础,支模板和浇注混凝土的工人,以及钢筋工人。这些工程师也向结构的业主提供进 度计划报告。 社区和城市规划。 社区和城市规划 从事土木工程这一方面的工程师可能规划和发展一个城市中的社区, 或整个城市。 此规划中所包括的远远不仅仅为工程因素, 土地的开发使用和自然资源环境的, 社会的和经济的因素也是主要的成分。 这些土木工程师对公共建设工程的规划和私人建筑的 发展进行协调。他们评估所需的设施,包括街道,公路,公共运输系统,机场,港口,给排 水和污水处理系统,公共建筑,公园,和娱乐及其他设施以保证社会,经济和环境地协调发 展。 摄影测量,测量学和地图绘制 摄影测量,测量学和地图绘制。在这一专业领域的土木工程师精确测量地球表面以获 得可靠的信息来定位和设计工程项目。这一 方面包括高工艺学方法,如卫星成相,航拍,
和计算机成相。来自人造卫星的无线电信号,通过激光和音波柱扫描被转换为地图,为隧道 钻孔,建造高速公路和大坝,绘制洪水控制和灌溉方案,定位可能影响建筑项目的地下岩石 构成,以及许多其他建筑用途提供更精准的测量。 其他的专门项目。还有两个并不完全在土木工程范围里面但对训练相当重要的附加的 其他的专门项目 专门项目是工程管理和工程教学。 工程管理。许多土木工程师都选择最终通向管理的职业。其他则能让他们的事业从管 工程管理 理位置开始。土木工程管理者结合技术上的知识和一种组织能力来协调劳动力,材料,机械 和钱。这些工程师可能工作在政府??市政、国家、州或联邦;在美国陆军军团作为军队或 平民的管理工程师;或在半自治地区,城市主管当局或相似的组织。他们也可能管理规模为 从几个到百个雇员的私营工程公司。 工程教学。通常选择教学事业的土木工程师教授研究生和本科生技术上的专门项目。 工程教学 许多从事教学的土木工程师参与会导致建筑材料和施工方法技术革新的基础研究。 多数也担 任工程项目或技术领域的顾问,和主要项目的代理。 第七课 桥梁 桥梁是跨越如河流、山谷这样障碍的一种建筑,从而提供交通便利,到目前为止,大 部分桥梁都是公路桥或铁路桥。大量的高架桥于 19 世纪在欧洲建成,目的是保持其运河中 船舶的航行。 最小的一座桥在纽约市的肯尼迪机场, 它主要是把滑行飞机拖到跑道上服务的。 人类建成的第一座桥类似于原始人在孤立地带建成的。 早期人类的工具和建筑技术如同 原始人类一样都是最初级的。他们只要经过最少的加工和安装即可建成。 在森林里, 随处可得结实的木材和圆木, 那时侯的桥极可能是由一根或并排的几根圆木建成, 可能在其上覆一些木枝或草垫以方便行走。 处于热带地区的印度、非洲、和南美洲纤维藤被用来建成悬索桥,这些藤被系在小河或 山谷两边的树上或岩石上。 一根或更多的藤被踩在上面行走, 其它的则排列在膏腴几英尺的 地方,用作手扶用。虽然藤索桥通常不稳定。但有很多用 incas 建成藤索桥有足够的坚固和 稳定性,被用于西班牙士兵和它们马匹的通行。 在岩石地区,石头被用来建桥,横跨河流以很小的间距布置石碓作为桥墩,然后用平坦 的石头横过相邻的桥墩就建成连接两岸的通道,大部分的石桥就是这种类型,叫做鼓掌桥。 现在在 Dartmoor、英格兰仍然可见,不过它们都建于中世纪甚至更晚。 原始桥梁的第一步变革被认为出现在中国古代,随后传入印度。河床一般比树要宽,中 国人和印度人在河流的中央建成两个树桩。 在这个结构的两端, 用圆木的一端架在树桩上并 微微向上倾斜,使其每一层都比它下面的高几英尺。为了增加稳定性,每个木桩在两岸都用 一堆大而重的石头锚固;接近河中央,在河中间的两个木桩的两端则用简支梁连接。在这种 结构中,天然支架桥在两个自由杆的中间加桩后可达到很宽的跨度。
早在公元前4000年的Mesopotamia 和在公元千3000年的埃及,用石头或日光 烤干的砖被用来安装重叠的横梁。这种结构看起来像的拱,下部更平稳,被叫做突拱。要使 突拱变为更直的拱,它需要石头的内部构造适合光滑。这种直拱比突拱更坚固,且早在公元 前500年就被使用。 这种直石拱具有经济和经久耐用, 它可以由许多静止在码头上的拱而跨过小的河流。 并 且,它一般会经常出现,而它的质量比先前的任何结构都要好。在中国和罗马的古代,这种 整体石拱被广泛地用于桥梁结构。它一直被广泛地使用直到 19 世纪。 这里有 4 类基本结构可以用作水面上的或障碍物上的桥:刚架桥、悬臂桥、拱桥、和悬 索桥体系。 刚架桥最简单也可能是最早使用的-即刚架桥河流。这样它的两端固定在相对的河岸。 这种刚架桥可以组成某种形状的木梁、 钢筋混凝土梁或更复杂的约束。 刚架桥这种类型的桥 的跨度可以采用在中间建桥墩或在峡谷建搁栅撑, 再用几根横梁连接起来而增加跨度。 刚架 桥的材料必须能够承担压力和拉力。 尽管它的名字叫曲梁, 但实际上这种具有双重要求的杆 能用于刚架桥上。结果,梁弯曲较高的部分的压力比直的部分低一半以上,如果他的受压承 载力太弱,它将会成扣环,如果受拉承载力太弱,他将会破坏。 悬臂桥在利用中间桥墩的长跨距桥中它通常是不可行的桥梁结构。 举个例子, 在深而流 速急的河流或软泥中,可能很难建桥墩使它有足够深度达到基岩层。在这种情况下,刚架桥 结构用两根横梁就可以延伸―――从每岸伸出一根梁, 而在两根梁的端部基础进行锚固。 这 种简单的刚架桥结构更具有静定性, 而每一根锚固的梁的这种基础结构就叫悬臂桥, 或许这 种最简单而熟悉的悬臂桥例子便是跳水板。 在普通的悬臂式桥梁中, 悬臂梁端部之间的间隙 是闭合的,为道路提供了连续的桥面。但是假如把这种桥梁在其闭合点断开,那么每一根悬 臂梁都不需要另外设置支撑而可保持稳定。 通常悬臂梁中间间隙是闭合的既是刚架桥。 如此 却使悬臂粮延伸了跨度。 悬索桥在没有中间桥墩的情况下比悬臂桥跨越更大的距离。 悬索桥的支撑体系是靠连续 可弯曲的缆绳的两端的
 

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