外文翻译一六

高层结构与钢结构近年来，尽管一般的建筑结构设计取得了很大的进步，但是取得显著成绩的还要属超高层建筑结构设计。最初的高层建筑设计是从钢结构的设计开始的。钢筋混凝土和受力外包钢筒系统运用起来是比较经济的系统，被有效地运用于大批的民用建筑和商业建筑中。50层到100层的建筑被定义为超高层建筑。而这种建筑在美国得广泛的应用是由于新的结构系统的发展和创新。这样的高度需要增大柱和梁的尺寸，这样以来可以使建筑物更加坚固以至于在允许的限度范围内承受风荷载而不产生弯曲和倾斜。过分的倾斜会导致建筑的隔离构件、顶棚以及其他建筑细部产生循环破坏。除此之外，过大的摇动也会使建筑的使用者们因感觉到这样的的晃动而产生不舒服的感觉。无论是钢筋混凝土结构系统还是钢结构系统都充分利用了整个建筑的刚度潜力，因此不能指望利用多余的刚度来限制侧向位移。在钢结构系统设计中，经济预算是根据每平方英寸地板面积上的钢材的数量确定的。实际上常规框架的平均单位的重量随着楼层数的增加而增加的情况。而曲线，还有是在框架被保护而不受任何侧向荷载的情况下的钢材的平均重量。上界和下界之间的区域显示的是传统梁柱框架的造价随高度而变化的情况。而结构工程师改进结构系统的目的就是减少这部分造价。钢结构中的体系：钢结构的高层建筑的发展是几种结构体系创新的结果。这些创新的结构已经被广泛地应用于办公大楼和公寓建筑中。刚性带式桁架的框架结构：为了联系框架结构的外柱和内部带式桁架，可以在建筑物的中间和顶部设置刚性带式桁架。1974年在米望基建造的威斯康森银行大楼就是一个很好的例子。框架筒结构：如果所有的构件都用某种方式互相联系在一起，整个建筑就像是从地面发射出的一个空心筒体或是一个刚性盒子一样。这个时候此高层建筑的整个结构抵抗风荷载的所有强度和刚度将达到最大的效率。这种特殊的结构体系首次被芝加哥的43层钢筋混凝土的德威特红棕色的公寓大楼所采用。但是这种结构体系的的所有应用中最引人注目的还要属在纽约建造的100层的双筒结构的世界贸易中心大厦。斜撑桁架筒体：建筑物的外柱可以彼此独立的间隔布置，也可以借助于通过梁柱中心线的交叉的斜撑构件联系在一起，形成一个共同工作的筒体结构。这种高度的结构体系首次被芝加哥的JohnHancock中心大厦采用。这项工程所耗用的刚才量与传统的四十层高楼的用钢量相当。筒体：随着对更高层建筑的要求不断地增大。筒体结构和斜撑桁架筒体被设计成捆束状以形成更大的筒体来保持建筑物的高效能。芝加哥的110层的SearsRoebuck总部大楼有9个筒体，从基础开始分成三个部分。这些独立筒体中的终端处在不同高度的建筑体中，这充分体现出了这种新式结构观念的建筑风格自由化的潜能。这座建筑物1450英尺（442米）高，是世界上最高的大厦。薄壳筒体系统：这种筒体结构系统的设计是为了增强超高层建筑抵抗侧力的能力（风荷载和地震荷载）以及建筑的抗侧移能力。薄壳筒体是筒体系统的又一大飞跃。薄壳筒体的进步是利用高层建筑的正面（墙体和板）作为与筒体共同作用的结构构件，为高层建筑抵抗侧向荷载提供了一个有效的途径，而且可获得不用设柱，成本较低，使用面积与建筑面积之比又大的室内空间。由于薄壳立面的贡献，整个框架筒的构件无需过大的质量。这样以来使得结构既轻巧又经济。所有的典型柱和窗下墙托梁都是轧制型材，最大程度上减小了组合构件的使用和耗费。托梁周围的厚度也可适当的减小。而可能占据宝贵空间的墙上镦梁的尺寸也可以最大程度地得到控制。这种结构体系已被建造在匹兹堡洲的OneMellon银行中心所运用。钢筋混凝土中的各体系：虽然钢结构的高层建筑起步比较早，但是钢筋混凝土的高层建筑的发展非常快，无论在办公大楼还是公寓住宅方面都成为刚结构体系的有力竞争对手。框架筒：像上面所提到的，框架筒构思首次被43层的迪威斯公寓大楼所采用。在这座大楼中，外柱的柱距为5.5英尺（1.68米）。而内柱则需要支撑8英寸厚的无梁板。筒中筒结构：另一种针对于办公大楼的钢筋混凝土体系把传统的剪力墙结构与外框架筒相结合。该体系由柱距很小的外框架与围绕中心设备区的刚性剪力墙筒组成。这种筒中筒结构（如插图2）使得当前世界上最高的轻质混凝土大楼（在休斯顿建造的独壳购物中心大厦）的整体造价只与35层的传统剪力墙结构相当。钢结构与混凝土结构的联合体系也有所发展。Skidmore,Owings和Merrill共同设计的混合体系就是一个好例子。在此体系中，外部的混凝土框架筒包围着内部的钢框架，从而结合了钢筋混凝土体系与钢结构体系各自的优点。在新奥尔良建造的52层的独壳广场大厦就是运用了这种体系。钢结构是指在建筑物结构中钢材起着主导作用的结构，是一个很宽泛的概念。大部分的钢结构都包括建筑设计，工程技术、工艺。通常还包括以主梁、次梁、杆件，板等形式存在的钢的热轧加工工艺。上个世纪七十年代，除了对其他材料的需求在增长，钢结构仍然保持着对于来自美国、英国、日本、西德、法国等国家的钢材厂钢材的大量需求。发展历史：早在Bessemer和Siemens-Marton(开放式炉)工艺出现以前，钢结构就已经有几十年的历史了。而直到此工艺问世之后才使得钢材可以大批生产出来供结构所用。对钢结构诸多问题的研究开始于铁结构的使用，当时很著名的研究对象是1977年在英国建造的横跨斯沃河的Coalbrookdale大桥。这座大桥以及后来的铁桥设计再加上蒸汽锅炉、铁船身的设计都刺激了建筑安装设计以及连接工艺的发展。铁结构对材料的需求量较小是优胜于砖石结构的主要方面。长久以来一直用木材制作的三角桁架也换成铁制的了。承受由直接荷载产生的重力作用的受压构件常用铸铁制造，而承受由悬挂荷载产生的推力作用的受拉构件常用熟铁制造。把铁加热到塑性状态，使之从卷状转化为扁平状与圆状之间的某一状态的工艺，早在1800年就得以发展了。随后，1819年角钢问世，1894年第一个工字钢被建造出来作为巴黎火车站的顶梁。此工字钢长17.7英尺）（5.4米）。市1851脆年英国的峰Joseph刷Paxto棚nd项为伦敦博览会丈建造了水晶宫悉。据说当时他逆已有这样的骨坝架结构构思：侧用比较细的铁浓梁作为玻璃幕写墙的骨架。此铁建筑的风荷载敬抵抗力是由对蹲角拉杆所提供盾的。在金属结弯构的发展历史糊中，有两个标傻志性事件：首煮先是从木桥发拴展而来的格构禽梁由木制转化寒为铁制；其次冈是锻铁制的受抗拉构件与铸铁撑制的受压构件应受热后通过铆罚钉连接工艺的焰发展。技十九世纪五六编十年代，皱Bessem祸er侮与哪Sieme墓ns-Mar毁tin饮工艺的发展使颗钢材的生产能师满足结构的需正求。钢的受拉肠强度与受压强消度都好于铁。久这种新型的金然属常被有想象慧力的工程师所问利用，尤其倍馅受那些参与过纪英国、欧洲以扭及美国的道桥奥建设的工程师俭的喜爱。研其中一个很好健的例子就是盟Eads拖大桥（也被称机为路易斯洲大陵桥）（独1867-1题874祝）。在这座大蝴桥中，每隔酸500景英尺（愤152.5坡米）设有由钢窑管加强肋形成瑞的拱。英国的弊Firth据ofFor崇th退悬索桥设有管尘件支撑，直径弄大约为烟12喝英尺（鄙3.66贝米），长度为仁350哲英尺（拔107谅）米。这些大隶桥以及其他结妹构在引导钢结但构的发展，规闷范的实施，许钻用应力的设计浙方面起到了很点重要的作用。歇1907讨年赛Quebec管悬索大桥的偶姨然破坏揭露了猎二十世纪初期黑由于缺乏足够肺的理论知识，屿甚至是缺乏足汇够的理论研究签的基础知识，句而导致在应力椒分析方面出现渡了很多的不足等。但是，这样搂的损坏却很少驳出现在金属骨渠架的办公大楼甘中。因为尽管狂在缺乏缜密的雨分析的情况下那，这些建筑也更表现出了很高积的实用性。在玻上个世纪中叶胆，没有经过任饭何特殊合金强骑化、硬化过的陈普通碳素钢已撑经被广泛地使赛用了。叠在物1889刊年巴黎召开的败世界博览会上执，金属结构表耐现出了在超高胖层建筑运用上砖的内在潜力。挥在这次会上，冷法国著名的桥满梁设计师埃非俱尔展示了他的暴杰作诞-300芦米高的露天开欣挖的铁塔。无泽论是它的高度闻（比著名的金舌字塔的两倍还核高），架设的状速度扔-屡人数不多的工闻作人员仅用几耍个月的时间就后完成了整个工兔程任务，还是垄很低的工程造丹价都使它脱颖树而出。收首批摩天大厦舞：在刚结构发敲展的同时，美腊国的另一个是冬也蓬勃的发展容起来了。色1884-1熊885理年，芝加哥的跌工程师谁Maj.Wi极lliam好LeBar老onJen酬nny锡设计了家庭保猎险公司大厦。葛这座大厦也是共金属结构的，害有十层高。大彩厦的梁是钢制伤的，而柱是铸贵铁所制。铸铁柿制的过梁支撑饥着窗洞口上方仅的砌体，同时箩也需要铸铁制愧的柱支撑着。配实心砌体的天么井与界墙提供闭抵抗风载的侧盒向支撑。不到我十年的功夫，知芝加哥和纽约唯已经有超过拴30有座办公大楼是宪利用这种结构专。钢材在这些赌结构中起了非直常大的作用。姿这种结构利用博铆钉把梁与柱哈连接在一起。苏有时为了抵抗肺风荷载还是在谎竖向构件和横诊向构件的连接购点出贴覆上节保点板来加固结堆构。此外，轻淘型的玻璃幕墙犬结构代替了老鼻式的重质砌体除结构。惯尽管几十年来松之中建筑形式薄主要是在美国孔发展的，但是址它却影响着全腊世界钢材工业穗的发展。十九觉世纪的最后几艘年，基本结构险形状工字型钢炼的厚度已经达况到撕20身英寸（容0.508益米），非对称茅的贫Z户字型钢和井T舟型钢可以与有速一定宽度和厚莫度的板相联结帐，使得构件具策体符合要求的邮尺寸和强度。桑1885娱年最重的型钢喷通过热轧生产铃出来，每英寸上不到裁100灿磅（崇45供千克）。到二逆十世纪六十年墙代这个数字已恳经达到每英寸耕700阻磅（弱320州千克）。杰紧随着钢结构浩的发展，翠1988斜年第一部电梯旅问世了。安全尝载客电梯诞生累，以及安全经船济的钢结构设冈计方法的发展逝促使建筑高度板迅猛增加。帝1902旺年在纽约建造麦的高瑞286妥英寸（他87.2况米）的件Flatir俭on位大厦不断地被烈后来的建筑所任超越。这些建右筑分别是高绣375慌英尺（吴115冶米）的时代大谎厦（切1904摆），（后来改掘名为联合化工我制品大厦）。阅1908故年在华尔街建里造的高口468趁英尺（训143碑米）的城市投位资公司大厦，松高齐612困英尺（涝187刃米）的星尔大牺厦，以及态700继英尺（勺214填米）的都市塔瞧和侵780吊英尺高（可232辉米）的塑Wollw蕉orth拜大厦。故房屋高度与高丸宽比的不断增条加也带来了许曲多的问题。为态了控制道路的钻阻塞，要对建滋筑的缩进设计我进行限定。侧胖向支撑的设置西也是其中一项暴技术问题，例访如，埃非尔铁裁塔所采用的对都角支撑体系对屯于要靠太阳光籍来照明的办公应大厦就不实用齿了。而只有考廊虑到具体的单完独梁与单独柱足的抗弯能力以京及梁柱相交处盖的刚度的框架娱设计才是可靠尊的。随着现代啦内部采光体系斑的不断发展，龙抵抗风荷载的根对角支撑又重生新被利用起来耻了。芝加哥的枣JohnH握ancock兰底中心就是一个秀很显著的例子惩。外部的对角厌支撑成为此结筝构立面的一个酱很显眼的部分姑。脑第一次世界大硬战暂时中断了茶所谓摩天大厦证（当时这个词锦并没有确定）挪的蓬勃发展，聋但是二十世纪伙二十年代又恢吩复了这一趋势膊。殿1931所年建造的帝国小大厦把词潮流胸推向了顶峰。采102退层高赏1250逐英尺（姥381唯米）的帝国大师厦在后来的察40脸年一直保持着郑世界最高的地授位。它的建造咏速度充分证明乒了这种新的结还构形式已经被苗当时的技术所莫掌握。次项工拼程所需要的梁肥是由荷Bayonn苹e脾海湾对岸的军把械库所提供的释。是由用精密搏仪器控制的驳砍船和卡车负责优运输的。由九列架起重机将这白些梁提升到指体定的位置。由欢工业轨道装置勿把钢材和其他筒材料移到每一搭层上去。先是撒螺栓连接紧接烛着铆钉连接，革最后是装修，钟整个工程的最婶终完成只用了衣一年零晋45汉天。胃二十世纪三十烧年代席卷全世过界的大萧条以浅及第而次世界雁大战使钢结构泥的发展又一次母受到了阻碍。缠但是与此同时驴，焊接代替了敞铆钉连接则是于一个很重要的揉发展。举十九世纪末，合利用焊接把各取个钢零件相连庭接已取得了很咳好的成绩，并妇在第一次世界拉大战中被运用那于救生船的修裙理。但直到第删二次世界大战以后才用于建筑睬结构中。同时贼在连接领域中姑又一进步就是横高强螺栓代替担了铆钉。齐二战结束后，极欧洲，美国，勺日本等国都扩裙大了对在不定免应力（包括超扯过屈服点的情膏况）作用下各茫种结构钢的性秀质的研究，并呜进行了更为精蚊确、系统的分遍析。此后，许餐多国家采用了细一些更为自由签灵活的设计规冷范和更为理想维化的弹性设计唱规范。计算机乖在工程上的运驳用代替了冗长赛的手工计算，蔬从而更加促进兔了钢结构的发蚂展，并大大的唱减低了造价。耽Tallin量gbuil纳dinga喘ndSte甚elcon玻struct趣ion荡Althou静ghthe需rehav盟ebeen颤many搜advanc乒ements临inbu碰ilding含const影ructio净ntech打nology花inge蔬neral.盒Spect贤acular督archi裤evemen色tshav原ebeen属made偿inthe恶desig川nand浓constr袭uction粘oful管trahig且h-rise鉴build蔬ings.驱Theea衡rlyde守velopm驴entof铁high-淹riseb薄uildin确gsbeg侦anwit胸hstru膀ctural孝steel昼frami信ng.Rei钢nforce共dconc随retea委ndstr户essed-那skint雅ubesy愿stems绍haves鸟inceb匀eenec零onomic笛allya拆ndcom昨petiti岁velyu谊sedin封anum仓berof破struc提tures鸣forbo雹thres讨identi狗aland程comme容rcial夸purpos突es.The膊high-档riseb相uildin拒gsran哭gingf颤rom50衣to11猪0stor号iesth摸atare领being史built轧allo松verth引eUnit视edSta灌tesar娃ethe皱result赚ofin榜novati柔onsan狱ddeve难lopmen绵tofn闪ewstr响uctual忍syste贴ms.扣Greate袭rheig重htent沫ailsi依ncreas核edcol盖umnan谊dbeam絮sizes捎toma贤kebui砌ldings散more娘rigid鞠sotha登tunde旷rwind支load嫁theyw末illno卫tsway愤beyon浮dana引ccepta拖bleli肌mit.Ex刊cessiv出elate樱ralsw乏aymay丸cause牛serio损usrec课urring央damag暮etop拍artiti也ons,ce帽ilings使.ando福thera登rchite茧ctural什detai头ls.In挖addit僻ion,ex根cessiv糠esway律mayc挺aused惨iscomf而ortto挣theo策ccupan纪tsof称thebu傲ilding隶becau亦sethe嘱irper旁ceptio度nofs译uchmo敌tion.S查tructu嘉ralsy盖stems伶ofrei餐nforce些dconc掘rete,a葬swell片asst狭eel,ta尊keful仆ladva谷ntage暖ofinh添erent到potent王ialst谎iffnes皆soft态hetot徒albui复lding咳andth河erefor奋erequ催iread陵dition悬alsti恭ffenin性gtol怕imitt绣heswa香y.共Inas穗teels训tructu蚊re,for王examp浪le,the翼econo盲mycan线bede倾fined下inter污msof窃thet判otala尽verage固quant哑ityof赴steel额pers私quare征footo搅ffloo缠rarea兵ofth猾ebuil交ding.C蜘urveA缸inFi浪g.1r烘eprese稻ntsth滥eaver细ageun咬itwei抚ghtof嚼acon爪ventio叙nalfr删amewi迅thinc译reasin泽gnumb绸ersof告stori圈es.Cu揭rveB丰repres留entst晃heave扛rages滥teelw寒eight材ifthe米frame忍ispr枪otecte鞠dfrom肉alll写ateral启loads缘.The沟gapbe程tween农theup睬perbo笛undary踢andt耗helow榜erbou晶ndary蚁repres例entst序hepre她miumf政orhei掏ghtfo永rthe触tradit泳ional裹column哑-and-b搂eamfr惹ame.St残ructur窜aleng曾ineers笔have肿develo凶pedst共ructur敞alsys阀temsw蜂itha姥viewt夜oelim着inatin句gthis鄙premi虫um.益System颗sins岁teel.壳Tall伍buildi坐ngsin俭steel每devel扮opeda枣sare数sulto旷fseve赛ralty鼻pesof幅struc培tural屯innova湖tions.劫Thei片nnovat少ionsh燥avebe妻enapp故liedt撒othe裕constr唯uction出ofbo耐thoff吼icean锡dapar直tment密buildi鲁ngs.愉Frame昼withr廉igidb董elttr术usses.奋Ino寸rdert否otie肾theex悠terior紫colum鹅nsof肚afram唇estru恒cture品tothe矿inter降iorve陈rtical盘truss掀es,as挡ystem秧ofrig麦idbel止ttrus恰sesat挂mid-h胖eight筹andat妇thet州opof届thebu起ilding宅mayb艰eused蔬.Ago败odexa挠mpleo龟fthis费syste呈mist雀heFir逝stWis只consin意Bank护Buildi骆ng(197准4)in待Milwau姻kee.惰Framed减tube.职Them萍aximum汪effic凤iency惑ofthe诊total刷struc骂tureo亦fata袜llbui贿lding,锻forb妨othst恐rength时ands蹲tiffne丰ss,to限resist颂wind抖loadc逆anbe至achiev弱edonl某yifa输llcol平umnel戏ement舌canbe剥conne巷ctedt阻oeach炼other注insu例chaw腐aytha怒tthe它entire牲build云ingac晓tsas谷aholl乐owtub触eorr勿igidb魔oxin轨projec川tingo堵utof却thegr处ound.峡Thisp投articu坟larst吨ructur头alsys倍temwa男sprob狗ablyu穿sedfo稍rthe慈first菌timei恐nthe古43-sto笨ryrei罢nforce幻dconc武reteD秀eWitt背Chestn斥utApa须rtment料Build嫂ingin背Chica狼go.Th绳emost需signi富ficant泼useo筹fthis犯syste粥misi足nthe疫twins刃tructu在ralst是eelto据werso守fthe无110-st阴oryWo爆rldTr恳adeCe挖nterb盗uildin象ginN浩ewYor额k诱Column峡-diago四naltr水usstu窄be.T搅heext译erior废column股sofa荒build粉ingca都nbes或paced步reason绿ablyf言arapa揭rtand虏yetb袜emade苗towo彼rktog负ether恶asat忙ubeby拉conne质cting摘themw姑ithdi沟agonal订membe流rsint供eresti处ngat肌thece班ntrel蹈ineof狡thec熄olumns贫andb喇eams.荣Thiss糕imple仰yetex傍tremel沉yeffi群cient减system守wasu狂sedfo离rthe蜘first贱timeo扑nthe昌JohnH奉ancock辽Centr削einC党hicago醒,usin今gasm振uchst惯eelas质isno费rmally肝neede端dfor蚁atrad术itiona驾l40-s日toryb榴uildin菊g.水Bundle卡dtube客.With常thec轰ontinu馋ingne买edfor厘large堂rand新taller干build卧ings,魄thefr浅amedt滋ubeor吵thec话olumn-叹diagon顺altru瞒sstub丛emay岔beuse穗dina问bundl洒edfor隙mtoc岩reate妙larger纷tube彻envelo狡peswh伤ilema公intain岭inghi帖gheff划icienc干y.The牢110-s疲toryS成earsR笛oebuck研Headq如uarter脆sBuil额dingi痕nChic纵agoha抖snine佣tube,填bundl龄edat胸theba部seof冲thebu喊ilding放inth贡reero语ws.So攀meof霞these德indivi酸dualt舞ubest粱ermina施teat燕differ布enthe辰ights爱ofthe匆build饥ing,d沈emonst符rating邪theu权nlimit腹edarc调hitect观uralp脖ossibi姜lities湖ofth拉islat扭estst更ructur舟alcon互cept.协TheSe考arsto晕wer,a糠tahe丽ighto市f1450荷ft(44具2m),i状sthe屡worl虎d雷’曾stall检estbu估ilding师.扒Stress款ed-ski俗ntube抖syste五m.The亡tube搁struct战urals梅ystem炉wasde扇velope丢dfor轨improv缓ingth露eresi悬stance肾tola宾teral密forces紫(wind图ande趟arthqu赶ake)a嘴ndthe怖contr承olof今drift队(later桐albui航lding漫moveme距nt)i票nhigh馆-rise吃buildi侦ng.Th膝estre拘ssed-s摆kintu械betak化esthe皇tube者system肃aste躁pfurt且her.T搁hedev悲elopme普ntof晶thest米ressed政-skin用tubeu裁tilize岗sthe走façade成ofth砍ebuil袄dinga错sast距ructur答alele慰mentw己hicha然ctswi宾ththe极frame截dtube效,thus羡provi俘dinga浓neffi闪cient缎wayof耕resis倾tingl件ateral略loads玻inhi嘱gh-ris阻ebuil窑dings,盟and除result站ingin绵cost-物effect裹iveco剖lumn-f厨reein观terior砍space蒙with踩ahigh宪ratio峰ofne幼ttog哗rossf朴loora驻rea.暮Becaus永eoft宝hecon李tribut寨ionof素thes稼tresse搭d-skin森façad租e,the澡frame券dmemb订erso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