道橋畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯---鐵路大跨度橋梁設(shè)計(jì)的爭議（節(jié)選）

1、中文 3000 字鐵路大跨度橋梁設(shè)計(jì)的爭議A. D. MacKenzie1 and V. Straka2出處： 出處：John A. Roebling@ sA Bicentennial Celebration of His Birth 1806-2006. ASCE, 2007: 1-12摘要：幾個(gè)世紀(jì)以來,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越廣泛的被用作建筑材料。盡管這些新

2、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)的橋梁來承受更 大的荷載。當(dāng)土木工程師開始考慮如何建設(shè)數(shù)百英尺跨度的鐵路橋梁時(shí)，這些問題就顯 得很嚴(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和加拿大的管狀橋 比較。后來的事態(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對(duì)土木 工程專業(yè)藝術(shù)的經(jīng)典研究。1.1 簡介盡管

3、他的工作幾乎完全是在美國，但約翰羅布林在橋梁設(shè)計(jì)上的影響已到了國際上。作為一個(gè)橋梁工程師，他認(rèn)為只有在美國以外延長他的公路和鐵路的吊橋才能橫跨美國和加拿大之間的尼亞加拉峽谷。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。約翰羅布林提出的將吊橋應(yīng)用于鐵路交通上這個(gè)有爭議的決定引起了國際上的關(guān)注。

4、這就是于1855年竣工的通過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，著名的維多利亞工程師羅伯特斯蒂芬森卻遇到了一個(gè)問題，這個(gè)問題類似于約翰羅布林在尼亞加拉進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)所面臨的問題，并想出了一個(gè)非常不同的結(jié)構(gòu)類型。鐵鑄造廠可能生產(chǎn)一個(gè)合理的鑄件的最大長度大約40英尺。1810年托馬斯德福已采取了建設(shè)一座穿過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

5、初的設(shè)計(jì)方案是鑄鐵拱橋。然而，這是英國海軍所不能接受的，因?yàn)樗茨軡M足在該航道上通航的凈空要求。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)影響使得這座橋沒能完全成功。其建成后僅一個(gè)月，在一場風(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

6、大風(fēng)暴之中。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年切斯特和克魯鐵路公司委托喬治斯蒂芬森開展了一項(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梅奈海峽。盡管這樣會(huì)造成一些問題，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德福橋來

7、解決這些問題。為了避免超載，火車頭不會(huì)通過橋梁，但會(huì)用馬車?yán)噹^橋。梁（管狀梁）橋。1840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)，但過了好長時(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。大約在1850年，許多管桁

8、橋梁在英國、加拿大和埃及被建成。這些橋梁大多規(guī)模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，小寬度的箱梁（不用來讓一列火車通過）被費(fèi)爾貝恩用來作為縱梁以支撐鐵路的橋面。拱橋。拱橋是最早類型的橋梁，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