《土木工程专业英语》课文翻译 作者 戴俊 第01单元

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。

Civil EngineeringCivil engineering, the oldest of the engineering specialties, is the planning, design, construction, and management of the built environment. This environment includes all structures built according to scientific principles, from irrigation and drainage systems to rocket-launching facilities.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。

Civil engineers build roads, bridges, tunnels, dams, harbors, power plants, water and sewage systems, hospitals, schools, mass transit, and other public facilities essential to modern society and large population concentrations. They also build privately owned facilities such as airports, railroads, pipelines, skyscrapers, and other large structures designed for industrial, commercial, or residential use. In addition, civil engineers plan, design, and build complete cities and towns, and more recently have been planning and designing space platforms to house self-contained communities.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。

土木工程专业英语课文翻译The principal construction materials of earlier times were wood and masonry brick, stone, or tile, and similar materials. The courses or layers were bound together with mortar or bitumen, a tar like substance, or some other binding agent. The Greeks and Romans sometimes used iron rods or claps to strengthen their building. The columns of the Parthenon in Athens, for example, have holes drilled in them for iron bars that have now rusted away. The Romans also used a natural cement called puzzling, made from volcanic ash, that became as hard as stone under water.早期时代的主要施工材料，木材和砌体砖，石，或瓷砖，和类似的材料。

这些课程或层密切联系在一起，用砂浆或沥青，焦油一个样物质，或其他一些有约束力的代理人。

希腊人和罗马人有时用铁棍或拍手以加强其建设。

在雅典的帕台农神庙列，例如，在他们的铁钻的酒吧现在已经生锈了孔。

罗马人还使用了天然水泥称为令人费解的，由火山灰制成，变得像石头一样坚硬在水中。

Both steel and cement, the two most important construction materials of modern times, were introduced in the nineteenth century. Steel, basically an alloy of iron and a small amount of carbon had been made up to that time by a laborious process that restricted it to such special uses as sword blades. After the invention of the Bessemer process in 1856, steel was available in large quantities at low prices. The enormous advantage of steel is its tensile force which, as we have seen, tends to pull apart many materials. New alloys have further, which is a tendency for it to weaken as a result of continual changes in stress.钢铁和水泥，两个最重要的现代建筑材料，介绍了在十九世纪。

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 年，英国人 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 ）并对其进行管理。

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。

第一单元Fundamentally, engineering is an end-product-oriented discipline that is innovative, cost-conscious and mindful of human factors. It is concerned with the creation of new entities, devices or methods of solution: a new process, a new material, an improved power source, a more efficient arrangement of tasks to accomplish a desired goal or a new structure. Engineering is also more often than not concerned with obtaining economical solutions. And, finally, human safety is always a key consideration.从根本上，工程是一个以最终产品为导向的行业，它具有创新、成本意识，同时也注意到人为因素。

它与创建新的实体、设备或解决方案有关：新工艺、新材料、一个改进的动力来源、任务的一项更有效地安排，用以完成所需的目标或创建一个新的结构。

工程是也不仅仅关心获得经济的解决方案。

最终，人类安全才是一个最重要的考虑因素。

Engineering is concerned with the use of abstract scientific ways of thinking and of defining real world problems. The use of idealizations and development of procedures for establishing bounds within which behavior can be ascertained are part of the process.工程关心的是，使用抽象的科学方法思考和定义现实世界的问题。

参考译文第一单元第一部分钢筋混凝土混凝土混凝土由水，砂，石子和水泥构成。

这些不同的，分散的材料混合在一起就构成了一种坚硬的大块状物体（形状各异），有着良好的性能。

混凝土被用作建筑材料已有150年的历史。

它的普遍应用主要由于以下几点：（1）恶劣环境下的耐久性（包括耐水）（2）极易被浇铸成不同的形状和尺寸（3）相对经济实惠，极易获得（4）有极强的抗压能力但众所周知，与其较强的抗压强度相比，混凝土抗拉和抗弯强度较低。

因此，每当荷载，限制收缩或是温度发生变化，产生的拉应力超过混凝土的拉伸强度时，就会有裂缝出现。

在结构应用方面，通常的做法是利用钢筋来抵抗拉力或者是给混凝土施加压力来抵消这些拉力。

预应力混凝土对混凝土构件加载之前，对其进行压缩的方法称为预应力。

把钢筋和混凝土使用很强的力结合在一起就被称为预应力混凝土。

预应力混凝土的优点如下：1.在预应力操作过程中，混凝土和钢筋经过严格测试，较低的安全系数也是正当的。

2.混凝土中可容许的工作压力通常是抗压强度的三分之一，从而使保证金来弥补劣质混凝土在临界区发生的风险。

3.预应力减少风险，是由于混凝土在预应力操作期间产生的应力可能是其抗压强度的50%到75%。

今天，预应力混凝土被应用于建筑物，地下结构，电视塔，浮动储藏器和海上结构，电站，核反应堆容器和包括拱形桥和斜拉桥在内的各种桥梁系统当中。

这说明了预应力概念的多方面适应性以及对它的广泛应用。

所有这些结构的发展和建造的成功都是由于材料技术的进步，尤其是预应力钢和在估计预应力长期和短期损失方面积累的知识。

钢筋钢筋是一种极好的建筑材料。

与其他材料相比，钢筋有着较高的抗拉强度。

尽管在体积上是木材的十倍以上。

钢筋有着较高的弹性模量，因此在荷载下容易发生小的变形。

到目前为止所描述的钢筋的特性只适用于温度保持在70F上下的情况，大约从30F到110F。

这个温度区间覆盖了大多数结构的运行状况，但搞清楚当温度远远超出正常水平时所发生的情况仍然非常重要。

Civil EngineeringCivil engineering, the oldest of the engineering specialties, is the planning, design, construction, and management of the built environment. This environment includes all structures built according to scientific principles, from irrigation and drainage systems to rocket-launching facilities.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。

Civil engineers build roads, bridges, tunnels, dams, harbors, power plants, water and sewage systems, hospitals, schools, mass transit, and other public facilities essential to modern society and large population concentrations. They also build privately owned facilities such as airports, railroads, pipelines, skyscrapers, and other large structures designed for industrial, commercial, or residential use. In addition, civil engineers plan, design, and build complete cities and towns, and more recently have been planning and designing space platforms to house self-contained communities.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。

第一课人造建材建筑材料是用于建筑目的任何材料,许多自然形成的物质,如黏土、砂子、木材、岩石,甚至岩石和树叶都用来建造房屋.除了天然材料之外,人们还使用许多人造材料,它们或多或少地都是人工合成的.建材生产已经是许多国家的固有产业,这些人工材料通常都按特定工种分类,如木工、管道工、屋面和保温工程,此处涉及到的是用于居住和结构的建筑材料.砖和砌块砖是一种窖中烧制的块材,通常由黏土或者页岩,甚至低级泥土等制成.在软泥制作法中,粘土砖是用模具成型；而在商业化硬泥加工法中,更多的是将粘土挤压过一个硬模,然后用钢丝将其切成合适的尺寸. 在17、18和19世纪,砖曾被广泛用作为建筑材料,这大概是因为其在不断拥挤的城市中比木材更耐火,而且较廉价的事实.在20世纪晚期,另一种块材取代了粘土砖,这就是所谓的煤渣砌块,它们大都由混凝土制成.在发展中国家有一种重要的廉价建材称为砂砖,与烧制粘土砖相比,其强度较低但却更加廉价.混凝土混凝土是一种复合材料,由骨料和粘结物（如水泥）制成.最常见的混凝土是波特兰水泥,它是由矿物骨料、波特兰水泥和水混合而成的.混合之后,水泥发生硬化反应,最终硬结成为一种像石头一样的材料.当在一般意义上的使用时,将这种材料称为混凝土.对任意尺寸的混凝土结构,由于其抗拉强度很低,通常用钢筋对其进行加强.为了尽可能的减少使混凝土结构性能降低的气泡,当将具有流动性的混凝土拌合料浇入钢模时,用振捣器将其排出.混凝土已经是现代社会的主要建筑材料. 混凝土造价低廉并且能够长期支撑结构物.金属金属用作为大型建筑物（如摩天大楼）的结构框架,或者作为内装修材料.用于建材的金属有很多种,钢材是一种金属合金,其主要成分为铁,常用作为金属结构的建筑材料.钢材强度高,柔性好,例如精制而成或者经过处理,其耐久性亦好.若使用年限较长,锈蚀则是金属的主要缺陷.铝合金和锡合金的低密度和更好的耐锈蚀性有事抵消了其高成本,黄铜在过去更为常见,但是现在仅限于一些特殊场合.金属广泛应用于预制结构中,如匡西特活动板房,在大多数大都市中其应用比比皆是.生产金属需要大量人力,特别是建筑业需要大量金属时更是如此.其他用途的金属有钛、铬、金和银.钛可以用于结构物,但是其价格比钢材高出许多.铬、金和银用于装饰,这是因为它们价格高而且结构性能差,比如其抗拉强度和硬度都较低.玻璃自从有了覆盖建筑物的小洞口的玻璃以来人们一直在使用明亮的窗户.玻璃能使光线射入房间同时还能隔绝外界恶劣气候.它通常是由硅和硅酸盐混合制成,因而极易破碎. 现代玻璃幕墙可以用来覆盖整个建筑物表面,在空间框架中也可以玻璃来覆盖大跨度屋面结构.陶瓷陶瓷制品有瓷砖和固定设备等,陶瓷最常用作为固定设备或建筑物表面装饰.陶瓷曾经是一种特殊的窑中烧制的粘土陶瓷,但是它已经发展为一种技术含量更高的材料.塑料塑料这一术语包括一系列人造或者半人造有机缩合或聚合物,只要它们能模制或挤压成为物体、膜或者纤维即可.其名来自于在半液态时的延展性.塑料的耐热性、硬度和弹性千差万别,结合此适应性,塑料成分的一致性和其较轻的自重使其几乎可以用于各行各业. 纤维织物帐篷曾经是游牧民族住所首选,这其中包括两种著名的形式,即圆锥形帐篷和蒙古包.随着抗拉结构的出现,帐篷已经发展成为以后总主要的结构技术.现代建筑物可由柔性材料制成,并由一种钢缆体系或者内部气压支撑.第二课抗拉强度抗拉强度是使材料发生断裂或者产生永久变形的应力.材料的抗拉强度是一种延展特性,因此它并不取决于时间的尺寸.但是它取决于试件的制备、测试环境的温度和材料温度.抗拉强度以及弹性模量和抗锈蚀性都是用于各种结构和机械装置的工程材料的重要参数,对于各种材料,如合金、复合材料、陶瓷、塑料盒木材等都规定了其抗拉强度.有三种抗拉强度屈服强度,是材料从弹性变形到塑性变形转化时的应力极限强度,是材料承受拉伸、压缩或者剪切时可以承受的最大应力,是应力应变曲线上的最大应力断裂强度,与应以应变曲线上的断裂点相对应的应力各种抗拉强度如下面的低碳钢的应力应变图（Fig.T1.1a)所示：金属材料在达到屈服点之前具有线性应力应变的关系.如图Fig.T1.1a 所示.由于应力作用区的碳原子相互作用和错位,有一些钢材在屈服强度后出现应力下降现象.冷加工钢材和合金钢并无这种效果.大多数金属的屈服点不是那么明确.应力低于屈服强度是,在卸载之后变形可以完全恢复,材料将返回到期初始形状.如果应力超过屈服点,则变形就是不可恢复的,材料不会恢复到其最初始的形状.这种不可恢复的变形称为塑性变形.对于许多应用来讲,塑性变形是不能接受的,因而将屈服强度作为设计极限强度.过了屈服点之后,钢材和许多其他延性金属将经历一段应变硬化的过程,即在达到其极限强度之前随着应变的增长,应力再次出现增长.如果材料是在这一点上卸荷,应力应变曲线将与起点和屈服点之间的曲线相平行.若是重新加载,它将会按照卸载曲线重新达到极限强度,并成为新的屈服强度.当将金属材料加载到其屈服强度之后,它将发生颈缩,即截面面积由于塑性流动而开始减小.当颈缩很大时,可能导致工程应力应变曲线关系逆转变化,即因为几何效应而使应力减少应变增加.这是因为工程应力应变是在假设发生颈缩前原横截面积的基础上算得的.如果此曲线是以真正的应力和应变描出,即真正的应力是按减小后的截面修改后得到的,它将总是上升的而没有下降段.在材料受压加载中没有观察到颈缩现象.工程应力应变曲线的峰值应力称为极限强度.颈缩过后,材料将被拉断,所储蓄的弹性能量将以声和热的形式释放出来.材料断裂时的应力称为材料的抗拉强度.延性金属没有明确定义的屈服点,通常将屈服强度定义为“0.2%残余应变”相对应的应力值.0.2%残余应变对应的屈服强度可以通过残余应变为0.2%的横坐标,以初始斜率画平行直线与应力应变曲线的交点来确定.一条典型的铝的0.2%残余变形的应力应变曲线如图T1.1b所示.脆性材料比如混凝土和碳纤维是没有屈服点的,没有应变硬化,这意味着最终的强度和断裂强度是相同的.某一特殊的应力应变曲线如图T1.1c所示.典型的脆性材料不显示任何的塑性变形,而且在弹性变形阶段破坏.脆性破坏的特征之一是,这两个部分可以被重新组合而形成与原始构件相同的形状.典型的脆性材料的应力应变曲线是线性的.测试几个相同的试件会有不同的破坏应力.下面描述的是一典型的在高于玻璃转化温度以及低应变率下所测试的脆性聚合物应力应变曲线.一些工程陶瓷在应力低于破坏应力是表现出较差的延性,但是曲线的初始部分是线性的.抗拉强度是用材料单位面积可以承受的力的大小来衡量的.在SI 单位制中,单位是牛顿每平方米或者帕斯卡,可以加上适当的前缀.非十进制单位是磅每平方英寸.北美工程师通常使用该协会的单位是兆帕.一兆帕是每平方英寸145.037738英镑的力.对于例如岩石、砼、铸铁或土壤的脆性材料,抗拉强度与抗压强度相比可以忽略不计,许多工程应用中假设为0.玻璃纤维比钢具有更强的抗拉强度,但是大部分玻璃通常没有,这是由于材料应力强度因子缺陷.由于样本尺寸较大,该缺陷大小也增加.一般说来,一个绳索抗拉强度总是比其单个纤维抗拉强度低.第三课梁梁是一种能够通过抵抗弯曲变形来承受荷载的构件.由于外部荷载、自重和外部反应使梁产生弯曲的力都称为弯矩.梁一般可以承受竖直方向的重力荷载,也能承受横向荷载（例如由地震或风引起的荷载）.由梁所承受的荷载被传至柱、墙或大梁,大梁再将力传至其附近的受压结构构件.在轻型框架结构中次梁安置在主梁上.梁的性能由它们的横截面形状长度和材料所决定.在现代建筑中,梁一般是由钢材、钢筋混凝土或木材制成.最常见的一种钢梁是工字梁或者宽翼缘梁（也被称为通用钢梁）它们通常用在钢结构建筑或者桥梁结构当中.其他常见的梁的形状还有槽型、箱型梁（空心结构截面梁）、管型截面和L型弯矩的影响因素在本质上讲,由于施加在梁上的荷载,梁通常要承受压力、拉力和剪力.一般而言,在重力荷载作用下,原梁上缘长度会略有减少而形成一较短的弧线,从而受压；而同样长度的原下缘则略有伸长而形成一较长的弧线,从而受拉.介于梁上缘和下缘中间部位的梁轴线的原厂与弯曲弧线长度相等,它既不受压也不受拉,从而确定了中性轴的位置.在支撑处,梁承受剪力.有些钢筋混凝土梁是完全受压的.这些梁就是预应力钢筋混凝土梁,在制作时就希望它们在荷载作用下能够产生压力而不是拉力.先张拉高强度钢筋,再将砼浇筑于其上,然后,当混凝土开始养护时,放松梁中的钢筋,梁便受到偏心压力的作用.这种偏心压力时梁产生内部弯矩,从而提高了梁的抗弯承载力.它们通常用在高速公路的桥梁中. 梁的结构分析的主要工具是欧拉伯努利梁方程.其他的确定梁的挠度的数学方法由虚功法和转角位移法.工程师对确定梁的最大挠度最感兴趣,因为梁有可能与玻璃之类的易碎材料接触.出于美观方面的考虑,梁的挠度要减小到最小.一个可见的下垂梁,即使在结构上是安全的,也不能忽视,要避免产生较大的挠度.刚度较大的梁（更高的弹性模量）在荷载作用下产生的挠度更小.确定梁的应力的数学方法有力矩分配法,柔度法和刚度法.一般形状在钢筋混凝土建筑物中,大多数梁的截面形状是矩形,但是最有效的截面形式是通用梁.将大多数材料放置于距中性轴（对于通用梁来说就是其对称轴）较远的位置增大了梁截面的二次矩,这反过来也增大了梁的刚度.在一个方向受弯时,通用梁是最有效的截面形式：上下看起来都如工字型.如果柱子是在任何方向都受弯时,最有效的截面形式是圆筒状或者管状.但对于单向受弯来说,通用梁就是首选.有效意味着对于相同的截面面积,当承受相同的荷载时,梁的挠度最小.梁的其他截面形式,例如L型梁、槽型梁或者管状梁,当工程中由特殊要求时也会使用.第六课结构分析的基本原理结构分析的主要目的是确定由外荷载引起的结构内力和变形,结构设计包括以适当的方法选定结构形式、确定荷载和构件尺寸以便使所组成的结构能在设计极限状态内支承各种荷载.结构模型是对真实结构的理想化.它尽可能准确反映材料、结构细部构造、荷载及边界条件的真实性能.结构通常以三维形式出现,对于不知规整的仅受对称荷载作用的矩形结构,可以将其理想化为布置在正交轴上的二维框架.如果一个结构的构件处于同一平面,就称为二维结构或者平面结构,结构的特点就是两个或者更多构件相连接的点.梁是仅受到与其纵轴相交且只引起弯矩的荷载的构件.拉杆就是仅受拉力作用的构件,而柱式仅受轴向压力作用的构件.桁架是由设计成只受轴力作用的构件所组成的结构体系.如果结构体系的节点能够传递弯矩,则称为框架,并假定其构件既能承受弯矩,也能承受轴力和剪力.边界条件铰接点不传递力矩.假定它是无摩擦的,从而能使构件相互转动.滚轴支座能使与刚性表面所连接的构件相对于此表面自由转动,而且能沿着平行于此表面的任何一方向自由平动,但是不能沿着其他方向平动.固定支座不允许在任何方向上发生转动或者平动.转动弹簧能提供一些转动约束,但是不能提供任何平动约束.位移弹簧能在其变形方向上提供部分约束作用.荷载及反力量值和作用位置都不发生变化的荷载称为永久荷载,也称为恒载.它们可以包括结构自重和其他一些荷载,如墙壁、楼面、屋面和永久荷载固定于结构上的管道和设备.作用方向或者量值发生变化的荷载称为可变荷载,常将它们称为活荷载或者外加荷载,可包括由施工、风、雨、地震、雪、爆炸和温度变化等引起的荷载以及那些可以移动的荷载,如家具和储藏的材料.积水荷载由积累速度大于流离速度的雨水或者积雪在屋顶上产生的.风荷载是作用于迎风面的压力或者作用于背风面的压力或者吸力.冲击荷载是由突然施加的荷载或者由移动荷载的变化引起的,通常取作为活荷载的一个分量.当受外力作用时,如果一个原来静止的结构受外力作用后仍保持静止,则称其处于静力平衡状态,外力与支撑反力的合力为0.如果一个结构在一个力系的作用下处于平衡,那么它必须满足一下六个方程（T6.1）.以上方程的求和是关于x、y和z轴方向上所有的分力和弯矩进行的.如果一个结构仅受处于一个平面上的力的作用,以上方程简化为（T6.2）. 在固定支、铰支座和滚轴支座上分别由三个、两个和一个未知反力.对于一个特定结构,如果其总反力分量个数等于其可以列出的方程数,则这些位置力便可以由平衡方程求出,并称此结构为静定结构；如果未知数的个数大于所能得到的方程数,结构便为超静定结构；否则,为不稳定结构.结构能支撑外界荷载的能力不但取决于反力分量的个数而且还取决于它们的排列.一个结构可能有与可列出平衡方程相等或者更多的反力分量而并不稳定,此时结构称为几何不稳定.叠加原理此原理认为：如果一个结构的性能为线弹性,则其上的作用力可以被分开或者分成任意方便的形式,并按照此形式对结构进行分析,且最终结果可由将这些单个结构相加而得.此原理是用于计算像弯矩、剪力和挠度等的一些结构反应.然而,以下两种形式不适用叠加原理：1、当加载后结构的几何形状发生很大的变化,2、结构材料的应力与应变不成线性关系.第七课建筑框架分类对于建筑框架的设计,定义各种框架体系有助于简化分析模型.例如,对于框架及其支撑能用单一模型分析,因而没有必要将它们分开.另一方面,对于设计不同的结构体系之间相互作用的较复杂的三维结构,简化模型是有助于初步设计和计算结果的检查.这些模型应该能够体现单个子结构的性能以及他们对整个结构的影响.刚架刚架的横向刚度主要是通过由刚性节点相互连接的结构构件的抗弯刚度.这些节点的设计必须使其具有足够的强度和刚度,以及忽略不计的变形.变形必须足够小,以便其对结构内力和弯矩或者结构整体变形的分布无显著影响. 无支撑刚架应在不依赖于额外横向支撑系统来维持稳定性前提下就可以抵抗侧向荷载.这种框架本身必须能够抵抗包括重力以及侧向力在内的一切设计荷载.同时,在受到横向风或者地震荷载时,它应该由足够的抗侧移刚度抵抗侧移.简支框架（铰接框架）铰接框架是指结构体系中的梁和柱通过铰接来连接,体系不能抵抗任何侧向荷载.整个结构的整体性必须通过与其相连接的某种支撑体系来提供.横向荷载由支撑体系来承担,而重力荷载由铰接框架和支撑体系共同承担.在大多数情况下,支撑系统的横向荷载影响非常小,框架设计中可以忽略二阶效应.因此连接于支撑体系的简单框架可以被归类为无侧移刚架.多层框架设计中可以采用铰接的原因有以下几条：1、铰接框架更容易制作.对于钢结构,只连接构件腹板而不连接其翼缘更为方便.2、螺栓连接优于焊接,主要是因为焊接通常要求焊缝检测、天气保障以及表面处理.3、将结构分为抗竖向荷载和抗水平方向荷载体系后,更容易对其进行设计和分析.例如,如果所有的柱子之间的大梁都采用简支,简支梁和柱子尺寸的确定将是一种直截了当的工作.4、为了有效减小水平位移,采用有支撑体系的简支框架比采用刚性连接的无支撑框架体系更为经济.实际结构连接并不总是属于铰接或者刚性连接的范畴.事实上,实践中所有的连接都是半刚性的.因此铰接和刚接只是一种理想化的处理.现代设计规范允许使用的目前风荷载弯矩设计概念中的半刚性框架设计.在风荷载弯矩设计中,假定该连接可以传递部分弯矩.支撑系统支撑系统是指可以为整个结构体系提供横向稳定的结构,其形式可能是三角形桁架、剪力墙/核心筒或者是刚接框架.在钢结构中,常用三角形桁架来表示支撑体系,这是因为与节点自然连接的混凝土结构不同,钢构件间最直接的连接方式就是将它们相互铰接.因此,普通钢结构建筑设计有支撑系统,以提供抗侧移力.因此,除了如剪力墙或核心筒等刚性结构外,一般仅采用三角形桁架做支撑.建筑物抵抗侧向力的效能取决于其所采用的支撑体系的位置和类型、是否存在剪力墙、电梯井或楼梯井周围的核心筒. 支撑结构与无支撑结构的比较支撑系统的主要功能是抵抗侧向力.建筑框架体系可以分为抵抗竖向荷载体系和抵抗水平荷载体系两部分.在某些情况下,竖向承载体系也有一定的抵抗水平荷载的能力.因此,有必要确定两种抗力的来源并比较其抵抗水平作用的能力.但是由于支撑体系是整体结构的一部分,这种区别并不是那么明显.为了比较二者,需要做出一些假设来定义这两种结构.高层建筑高层建筑被唯一的定义为这样一种建筑,其结构导致在设计、施工和使用中出现与一般建筑不同的情况.从结构工程师的角度看,合适的高层建筑结构系统的选择必须满足两个重要条件：强度和刚度.高层建筑结构必须能足以抵抗导致其水平方向剪切变形和倾覆变形的侧向荷载和重力荷载.另一个重要的方面试在结构规划和布置时,必须考虑到关于建筑细节、建筑物服务设施、垂直运输、防火安全以及其他方面的要求.结构体系的效率是通过其抵抗更高的随着框架高度而增加的侧向荷载的能力来衡量.当在一栋建筑物的设计中反映出侧向荷载效应时,就认为它是高层建筑.高层建筑的横向位移必须加以限制,以防止结构构件和非结构构件的是损坏.在常遇的风暴期间,楼顶的加速度应维持在可以接受的限度内,以减少居住者的不舒适感.第八课建筑施工在建筑和土木工程等领域，建设是一个过程，包括基础设施建设或组装。