道橋畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯---鐵路大跨度橋梁設(shè)計(jì)的爭(zhēng)議

1、<p><b>　　附錄A 外文翻譯</b></p><p>　　鐵路大跨度橋梁設(shè)計(jì)的爭(zhēng)議</p><p>　　摘要：幾個(gè)世紀(jì)以來(lái),木材和石材一直是橋梁建設(shè)的主要材料，但自從亞伯拉罕使用鑄鐵建成了鐵橋后，鑄鐵及此后的鋼鐵越來(lái)越廣泛的被用作建筑材料。盡管這些新材料在輕型交通的“道路”上使用成功了,但是鐵路橋梁的顯著特點(diǎn)是需要更強(qiáng)的橋梁來(lái)承受更大的荷載。當(dāng)土木

2、工程師開(kāi)始考慮如何建設(shè)數(shù)百英尺跨度的鐵路橋梁時(shí)，這些問(wèn)題就顯得很?chē)?yán)重了。最初，當(dāng)時(shí)的最聰明的兩個(gè)工程師使用了兩種不同的方法。約翰羅布林選擇的設(shè)計(jì)是懸索橋和他的尼亞加拉大吊橋與羅伯特斯蒂芬森建于英國(guó)和加拿大的管狀橋比較。后來(lái)的事態(tài)發(fā)展導(dǎo)致了其他解決方案，但在那時(shí)上述兩種方法提供了一門(mén)對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)藝術(shù)的經(jīng)典研究。</p><p><b>　　1.1簡(jiǎn)介</b></p><p

3、>　　盡管他的工作幾乎完全是在美國(guó)，但約翰羅布林在橋梁設(shè)計(jì)上的影響已到了國(guó)際上。作為一個(gè)橋梁工程師，他認(rèn)為只有在美國(guó)以外延長(zhǎng)他的公路和鐵路的吊橋才能橫跨美國(guó)和加拿大之間的尼亞加拉峽谷。</p><p>　　當(dāng)時(shí)鐵路時(shí)代達(dá)到的最大的高度是這座橋梁被建成了，并且全世界工程師試圖建立在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上高效率設(shè)計(jì)和修建大跨度鐵路橋的方法。十八世紀(jì)三十年代的歐洲工程師們認(rèn)為用這種吊橋適應(yīng)鐵路交通是不可能的。約翰羅布林提

4、出的將吊橋應(yīng)用于鐵路交通上這個(gè)有爭(zhēng)議的決定引起了國(guó)際上的關(guān)注。這就是于1855年竣工的通過(guò)安大略省的克利夫頓和紐約的尼亞加拉大瀑布之間的尼加拉河峽谷的西部鐵路，是世界上第一個(gè)成功的鐵路吊橋。在英國(guó)，著名的維多利亞工程師羅伯特斯蒂芬森卻遇到了一個(gè)問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題類(lèi)似于約翰羅布林在尼亞加拉進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)所面臨的問(wèn)題，并想出了一個(gè)非常不同的結(jié)構(gòu)類(lèi)型。</p><p><b>　　1.2尼亞加拉橋</b>

5、;</p><p>　　第一個(gè)對(duì)尼亞加拉河大橋的重要的建議來(lái)自英國(guó)工程師弗朗西斯霍爾和一名外籍學(xué)徒德福托馬斯。霍爾在1824年制作了一個(gè)計(jì)劃，在紐約州興建一個(gè)聯(lián)通上加拿大和路易斯頓的昆斯頓吊橋。這座橋梁是一坐類(lèi)似于當(dāng)時(shí)建設(shè)中的德福托馬斯的著名梅奈海峽大橋?；魻柕奶嶙h得到了少許的支持，可能時(shí)邊境商貿(mào)還不能保證橋梁的建造。</p><p>　　他的建議是道路橋梁將受到比沒(méi)有馬的馬車(chē)還要大的載荷

6、。然而，隨著鐵路的發(fā)展這一現(xiàn)象更加明顯，迫切的需要建一座鐵路橋梁。十九世紀(jì)中葉,鐵路使尼亞加拉瀑布成為了一個(gè)主要的旅游勝地。在加拿大的方面，游客通過(guò)大西部鐵路被帶到尼亞加拉，在美國(guó)方面運(yùn)輸是通過(guò)羅切斯特和尼亞加拉鐵路完成的。兩大鐵路的業(yè)主看到了尼亞加拉大瀑布是一個(gè)有待開(kāi)發(fā)之地并且著手于使之快速成為上層階級(jí)的游玩之地，就像進(jìn)入了十九世紀(jì)的迪士尼樂(lè)園。如果兩線可以被加入，游客從自己的國(guó)家可以更容易訪問(wèn)另一國(guó)家而不用忍受一個(gè)不舒服渡船旅程。&

7、lt;/p><p><b>　　1.3查爾斯埃萊橋</b></p><p>　　查爾斯埃萊（1810 - 1862），急于興建這座橋。1833年，埃萊曾到法國(guó)留學(xué)學(xué)習(xí)吊橋，宣布他要設(shè)計(jì)一座橋梁來(lái)連接尼亞加拉河的野心?！拔也恢馈?，他說(shuō)，“在整個(gè)專(zhuān)業(yè)方案中，會(huì)有這一個(gè)項(xiàng)目使我如此高興的去完成”。 他是非?？隙ㄋ心芰π藿ㄟ@樣的橋梁?！斑@座橋”，他說(shuō)：“穿過(guò)尼亞加拉瀑布的下方

8、，這將是很安全的，并且在各方面適合鐵路建設(shè)?！?lt;/p><p>　　由于堅(jiān)信埃萊的積極性，個(gè)人的“推銷(xiāo)術(shù)”，引人注目的才華和比約翰羅布林更有條理的方法，董事將橋梁的建設(shè)交給了埃萊。他答應(yīng)了在1849年5月1日完成成了橋梁。</p><p>　　眾所周知埃萊橋建設(shè)的故事，這座橋就像放風(fēng)箏的線一樣穿過(guò)了峽谷，并于1848年七月成功的通過(guò)了馬車(chē)，然而，由于與通行費(fèi)相關(guān)的法律糾紛 ，緊接著埃萊被遣

9、散了，沒(méi)有進(jìn)一步在橋梁工作。被許諾的鐵路橋未完成。</p><p>　　1.4 19世紀(jì)40年代的鐵路橋選擇</p><p>　　這個(gè)時(shí)期對(duì)鐵路橋的需求是持續(xù)增長(zhǎng)的。主要是由于駕車(chē)要通過(guò)低洼地和繞過(guò)已建成的小鎮(zhèn)；這兩種因素的結(jié)合導(dǎo)致了適應(yīng)不利地形的橋梁的產(chǎn)生，而不是僅僅穿過(guò)河流和山谷的橋梁。以下是工程師們認(rèn)為有效的方案。</p><p>　　吊橋。顯而易見(jiàn)，對(duì)能滿足

10、更大跨度和最大凈空要求的橋梁是早期的吊橋，那時(shí)生鐵鑄造廠可能生產(chǎn)一個(gè)合理的鑄件的最大長(zhǎng)度大約40英尺。1810年托馬斯德福已采取了建設(shè)一座穿過(guò)梅奈海峽公路大橋作為倫敦和霍利黑德路必要聯(lián)系的公路橋梁的挑戰(zhàn)。他最初的設(shè)計(jì)方案是鑄鐵拱橋。然而，這是英國(guó)海軍所不能接受的，因?yàn)樗茨軡M足在該航道上通航的凈空要求。</p><p>　　因此德福認(rèn)為吊橋是最好的選擇并且輝煌的的梅奈海峽大橋在1826年完成了。這座著名的橋梁，有

11、當(dāng)時(shí)世界上最大的凈跨度（580英尺），由于受到風(fēng)振動(dòng)、大變形和交通荷載沖擊所產(chǎn)生的震動(dòng)影響使得這座橋沒(méi)能完全成功。其建成后僅一個(gè)月，在一場(chǎng)風(fēng)暴中橋面破裂（一橫梁斷裂）和許多減振器遭到破壞。修理工作包括橋面板的加強(qiáng)。不久后橋面板完全地毀壞在1839年的一場(chǎng)大風(fēng)暴之中。</p><p>　　盡管德福的倫敦和霍利黑德路是一個(gè)巨大的成功，但是一條鐵路線將更有助于倫敦和都柏林之間旅客交流和經(jīng)濟(jì)貿(mào)易。因此，在1838年切斯特

12、和克魯鐵路公司委托喬治斯蒂芬森開(kāi)展了一項(xiàng)調(diào)查。調(diào)查中有二個(gè)港口終端在考慮之中，一個(gè)是既有的霍利赫德港口，另一個(gè)是在Porthdynlleyn的新的港口。首選的終端是霍利赫德，但是這意味鐵路線將必須跨過(guò)梅奈海峽。盡管這樣會(huì)造成一些問(wèn)題，但喬治斯蒂芬森仍贊成霍利赫德這個(gè)終端并且建議用單線鐵路通過(guò)德福橋來(lái)解決這些問(wèn)題。為了避免超載，火車(chē)頭不會(huì)通過(guò)橋梁，但會(huì)用馬車(chē)?yán)?chē)廂過(guò)橋。</p><p>　　梁（管狀梁）橋。184

13、0年的熟鐵梁仍處于起步階段并且他的成本是鑄鐵的兩倍左右。這是一種很好的材料，但不是很容易加工成復(fù)雜的形狀。這種材料的潛力在造船業(yè)得到充分的實(shí)現(xiàn)，但過(guò)了好長(zhǎng)時(shí)間才進(jìn)入土木工程師們的視線。之后，熟鐵被做成了一個(gè)箱型截面的梁，開(kāi)始在中等跨度橋梁中使用。羅伯特斯蒂芬森做出了第一種管狀截面的橋梁，他的設(shè)計(jì)在以后引起了廣泛的討論。</p><p>　　大約在1850年，許多管桁橋梁在英國(guó)、加拿大和埃及被建成。這些橋梁大多規(guī)模

14、較著名的大不列顛橋小，但唯一的例外是1859年在蒙特利爾建成的維多利亞橋。許多橋梁采用了這種形式。直到1859年輕質(zhì)管桁橋的出現(xiàn)使得以前的管桁橋名聲變小，設(shè)計(jì)也漸漸的廢棄。后來(lái)，小寬度的箱梁（不用來(lái)讓一列火車(chē)通過(guò)）被費(fèi)爾貝恩用來(lái)作為縱梁以支撐鐵路的橋面。</p><p>　　拱橋。拱橋是最早類(lèi)型的橋梁，它是最早采用了鑄鐵的橋梁。拱橋被用石材建造了諸多世紀(jì)，羅馬人在兩千年以前就掌握了這一技術(shù)。拱橋的力學(xué)行為很好被理

15、解。由于鑄鐵良好受壓性能使得它更加適用于拱橋。世界上第一個(gè)鑄鐵大橋建在英格蘭煤溪谷的塞文河上，它是亞伯拉罕達(dá)于1779年建成的。這座拱橋跨度100英尺，包括了三個(gè)拱門(mén)，其中只有一個(gè)是完整的半圓形的，拱圈由徑向構(gòu)件連接。另一座值得讓人注意的拱橋是托馬斯德福于1814年在蘇格蘭的克雷蓋拉希建造成的斯佩河拱橋。它的跨度是一百五十英尺并且遠(yuǎn)較達(dá)比橋輕。這座輕盈飄逸的橋梁是由一個(gè)桁架拱通過(guò)徑向立柱和X型支撐連接到橋面板上的。有趣的是，與德福橋相比

16、，它就如同35年以后建成的斯蒂芬森的大不列顛橋一樣輕柔和簡(jiǎn)潔。在1850年，木制桁式拱橋開(kāi)始在美國(guó)使用并帶動(dòng)了道路和鐵路交通的發(fā)展。</p><p>　　結(jié)論 羅布林和斯蒂芬森這兩名工程師都做出了土木工程界的優(yōu)秀作品。尼亞加拉大吊橋服務(wù)于鐵路需求已將超過(guò)了四十年。管桁橋也以它技術(shù)上成功回應(yīng)了大跨度鐵路橋梁的設(shè)計(jì)。這兩種方案都滿足了他們所在時(shí)代的需要，但是面對(duì)軌道交通和機(jī)車(chē)荷載的增加，沒(méi)有一種方案能作為最終的解決方