专业英语李嘉主编第三版路桥方向第十九课翻译

第十九课 拱桥1用于描述拱桥各部分的相关术语示于图19.1。Spandrel：拱肩；Extrados：拱外缘线； Back：拱背；Intrados：拱内缘线；soffit：拱腹；Springging line：起拱线；Crown：拱顶；Rise：矢高；Span：拱跨；Deck：桥面,桥面板,桥面结构；Arch rib：拱肋；barrel：拱管，管拱；Arh axis：拱轴线；Voussoir：拱石、拱块，拱楔块，拱段；Skewback：起拱石，拱座；abutment：桥台。2拱可按下述参数分类：建筑材料；结构连接方式；拱的形状。3历史上，拱桥与石圬工有关。到19世纪，有了砖圬工。由于要正确配置这些材料把出现拉应力的可能性降到最低，这些结构总是倾向于相当笨重的。4比较起来，钢筋混凝土和现代建筑钢材的应用为出现纤细优美的拱提供了条件。5关于结构的连接方式，拱可以无铰，也可以有铰。对于后一种情况，拱肋中可以被嵌入一个、两个或三个铰。而无铰拱属于三次超静定，每加入一个铰，就会减少一次超静定，直到加入三个铰后，拱就是静定的，因而在理论上不存在二次应力的问题。图19.2所示为一系列可能的设计形式。拱的安装方式不仅决定于铰的数量，也在很大程度上受桥面的位置和由桥面传到拱的荷载的性质所决定。6传统的实腹拱，通过添料把车辆荷载传到拱背上，乍一看就知道，它代表了最简单的结构情况。7拱肩可能是空心的，装有立柱和（或）铰，用于把桥面荷载传到拱上去。在试图减小作用在桥台上的水平推力时，可能用桥面板拉住拱。 当桥面板施工高度受到限制，以及需要较大的净跨时，特别是当地基条件也很复杂并且需要扩大的桩基础来抵抗水平推力时，系赶拱是特别合适的。8拱的完美形式是倒悬链线；只有在只承受自重时，这种情况才会发生。车辆荷载及自上而下变化的净载均产生弯矩。因此，拱应具有足够的厚度以适应曲折的压力线。9为了安装与施工方便，现在也接受简单的形式，也采用分段的或抛物线形拱。尽管在某些情况下，例如，跨越铁路、公路或运河时，必须提供最大的净跨宽度，但椭圆形拱或与之最接近、最易等同的三心平圆拱可能是需要的。10在这一段，有必要对拱结构的理想状态进行说明。传统上，拱被看作是二维结构，当然，这一点是不真实的，但其不真实的程度是设计者或审核者应该关心的。即使是三铰拱的情况，表面上看它是静定的，这个铰尽管在理论上不能传递力矩，但它可以传递剪力。在荷载沿横向不均匀分布的情况下，铰将传递变化的剪力，这个剪力将在拱中产生扭矩。此外，在斜拱的情况下，即拱肋不在垂直平面内时，结构超静定次数更高，因而，考虑到超静定次数的释放问题时，需要对建成结构细部更加注意。11从美学的观点来看，拱具有很大的吸引力。尽管如此，但不可大意，因为甚至连最普通尺寸的桥梁，作用都是很大的。实腹拱一直用于圬工桥或圬工桥的扩展形式。线形清晰，概念可靠，并注意细部构造是一个桥梁成功的重要因素。当然，简单的束带层和墩帽适合把细部构造做得更精致，但这些部件价格昂贵，不适合于大多数现代桥梁。在采用石料的情况下，注意材料的性质是很重要的。对于石料的储存方法，要利用现代采石技术，如激光切割、用金刚石锯锯开、增加亮度及喷砂打磨，按惯例保留一定程度的修琢储。如果采用砖圬工，可以规定使用不同质地和颜色的砖以及砂浆。这里，束带层特别适用，可以罩住层面角的变化。12在历史上，由岩石或其他材料组成的桥台是庞大的圬工支承物，依靠自身重力来抵抗拱的水平推力。从结构的可靠性来看，这一点是必要的，因为希望有这样的支承是一种本能。13钢筋混凝土和钢拱都是轻得多的结构。这种结构主要包括拱、桥面结构，通常也包括由拱到桥面结构的支承物；这些部件的重要性按着上列顺序由强而弱。应该用形式和细节以及构成结构体系的应有的特征表示这些部件。14如果桥面结构位于拱顶之上，无论如何，不要使桥面结构罩住拱是很重要的。不论是拱上立柱，还是系杆拱情况下的铰，任何支承结构均不该耸立在外面。更应该把它们放到比栏杆和束带层更里面的地方。15混凝土拱既可以是一个全宽的曲面板，也可以是一系列的拱肋。钢拱几乎总是一系列的拱肋。在使用拱肋的情况下，如果要从下面能看到拱，应有拱腹明暗配合法的设计构思。16跨度与矢高的比大致应介于2：1到10：1范围内。拱越平，其水平推力越大；这可能影响所选定的结构形式，如是否采用系杆，如何确定与拱有关的桥面板的刚度。17在英国，Runcorn-Widnes 桥是一个精确的桁架悬臂拱的例子。其主跨是330m(1082英尺), 而边跨仅为76m（250英尺），与通常情况相比，边跨略小些。混凝土桥面结构位于横梁之间由直径为70mm（2.75英寸）的封闭式吊杆从拱上支承的纵桁上。在桥面结构中，以及拱的上弦杆和下弦杆位置处均设置了横向支撑。由于边跨的悬臂作用，上弦杆处于受拉状态，所以在边跨的上弦杆之间没有横向支撑，边跨只由两对竖向联结件支承。18加拿大温哥华附近跨越弗雷泽河的曼