2019年土木工程专业英语翻译 doc(8)

板和壳包括圆顶，拱顶，有齿屋顶，双曲抛物面和马鞍形。这样的方案把所有的力直接作用在平板表面并且作用有巨大的剪力。尽管可能效率很高，但是这样的方案对几何有严格的限制，并且在移动，和不平衡垂直作用在表面的荷载的能力很弱。

薄壳结构和硬壳结构利用加劲肋，梁之间的壳板抵抗剪力和轴向力。这样的设计在飞机机体和火箭，船体方面很普遍。它在建筑方面也是有利的。这样的设计仅仅在壳是设计的逻辑部分并且永远不会被替代和移除时才实际些。

对于桥梁，短跨是很普遍受弯的梁。当跨度增加和梁高变得很大时，通常用桁架和斜拉结构。更长跨时也许用拱，要考虑基础条件和净空要求。最长的跨靠悬索方案处理，因为这可把关键性的自重降到最小并且能索连索地建造起来。

对于桥，短跨靠板承担弯矩。当跨度增加时，主梁和次梁被用来承担弯曲。更长的跨要求用桁架，尤其是在工业建筑有吊车荷载时，圆顶，拱和悬索和充气屋顶被用在传统的大厅和竞技场里以获得净面积。

结构分析。结构分析要求确定稳定性（静力平衡），构件承担的力和变形。它需要构件形状，大概尺寸，已知或假设的材料特性。分析包括：平衡，应力，应变和弹性模量，线形，塑性和弯曲和板截面。很多方法可以完成分析过程。

最终设计。一旦结构分析完成（如果分析是正确的，只用几何方法；反之附加构件尺寸和材料假设）。最终设计可以进行，必须对照业主或政府建筑规范标准来检查变形和允许应力或极限强度。必须计算工作荷载下的安全性。一般方法是可行的，依据所使用的材料类型做出选择。

纯抗拉构件检查横截面应力。特别注意螺栓孔或焊接处的应力。拉弯构件中，用应力之和与分析应力作比。受压构件中的允许应力取决于构件强度，弹性模量，长细比和支点间距离。粗短构件由材料强度决定，然而长细构件由弹性弯曲决定。

梁的设计由对于最大弯曲应力和允许应力来检验，通常由材料强度控制，但是如果受压一边没有侧向支撑就会被限制。

梁，柱或有弯矩的受压构件的设计必须考虑两项。首先，当构件由于承受弯矩而弯曲时，轴力会增加弯曲量，实际上，轴压放大了原始弯矩。其次，对于柱和梁的允许应力是不同的。为了反映这，用到了下面相互作用方程，如果：

就认为构件是令人满意的。

承受垂直于长轴的荷载的构件。如梁和梁——柱，也必须承担剪力。剪应力和荷载的方向相反并且在其右边，把梁的不同部分连接起来。它们与允许剪应力作对比。这些步骤也能用来设计由受拉和受压构件组成的桁架。最后，用工程标准检验变形，使用最后的构件。

一旦被分析和在工程标准内的设计方案是令人满意的，必须提出制造和建立信息。通过作图，指明所以基本尺寸，材料和构件大小。设计中预期荷载和节点承担的预期力。

第二十一课 计算机辅助绘图和设计

CADD是计算机辅助绘图和设计的简称。当初CAD三个字母指的是计算机辅助绘图，但是它们实际意味着计算机辅助绘图，计算机辅助设计，或两者。CADD更好的描述了目前的技术，因为很多软件包都包含三维制图和三维设计。另外，很多CADD系统提供了分析功能，计划产品和报告，所以都是设计过程。

CADD显著的改变了设计者产生和记录他们想法的方法。尽管图像交流的原理没变。创造操作和记录设计者构思的方法已经随着计算机改变了。在设计绘图技术，构思，工程，绘制构件，尺寸等等都是一样的。然而，绘图板，三角尺，比例尺和其它传统绘图工具不再需要去传达一个设计想法。设计者/绘图员使用计算机系统和合适的软件能：

设计零件，结构或所需要的任何产品；

不必重新绘画一个设计图去修改设计，从计算机图库中调用图块或图纸；

自动复制经常使用的样式；

生产进度表和分析；几分钟内完成图样和绘图元素的硬拷贝。

仅仅几年前，CADD程序是粗糙的，界面不友好并且很难使用。早期大部分软件需要一个主机或微机去处理计算。即使那样，它们还是极其慢。这样一个系统的费用如此的高以至于只有大公司或学校能够买得起。

现在，这全部改变了。一些非常大和复杂的应用软件仍然主机，超级微机或微机。另外，这些系统变得容易使用，更快，甚至功能更强。然而，基于CADD的系统仍需稳定的提高。现在，它们满足大部分使用者的需要。这些更新系统包装得更有特征。它们的费用只是主机系统的一小部分，使得每个教室和小公司都能负担得起。

一个能担负得起价格的流行CADD系统提供高性能效率。所增加的性能提高了生产率，并且帮助绘制更多精确的图画，所有建筑，工程，结构图都可用CADD系统绘制。

一旦设计完成并且存储在计算机里，它就可以在需要复制或修改时调出来。修改的CADD图是在上次存储的地方。通常的，使用系统绘图方法需要几个小时完成的修改，能够用CADD系统花几分钟完成。另外，一些CADD软件在你修改完原始设计后，自动生成新的进度表。

CADD另外一个好处是块库。插入标准块和图很快，简单并且精确。一旦一个标准块画出来并且存到库里，它就能在需要时多次在多幅图中调用和插入。例如，树，家具，门窗和普通应用软件的块通常包含在建筑块库里。在插入时，图块能被缩放，旋转或镜像以满足专门需要。另外，设计唯一的块并且添加到应用库里。

一个CADD系统一般由下面硬件组成：计算机或处理器，显示器，图形适配器，输入和指针设备和硬拷贝设备。每个构件作为系统唯一的用途。

CADD系统的核心是计算机。它作为活动中心，因为所有信息都流过它。外围设备（绘图仪，设计资料数字化仪，显示器等）连接到计算机上。大多数CADD系统要用计算机能很快处理大量信息。当选择一个CADD系统计算机时，处理速度是一个重要考虑因素。同样的计算机也许用作非CADD应用软件，如字处理和会计，或专门致力于绘图和设计功能。

计算机系统的引擎或核心是cpu（中央处理器）。作为微机里的微处理器的cpu是一个执行软件程序和保持不同系统都作同步和操作和谐的芯片。同前，在微机中有三种基本cpu，它们根据在一段时间内能处理数据大小的等级：8，16和32位。一般来说，功率越大的cpu计算机速度越快。

Cpu存储数据和程序用另一种硬件，叫做随机存储器（RAM）。存储器作为短期存储，不能与磁盘存储混淆。当选择CADD程序时，存储的量很重要。一些程序需要的存储量比你的计算能处理得多。对大部分CADD软件，微机最少有640K的RAM。一旦计算机关闭，所有存储在RAM上的信息就会丢失。这就是为什么你存储数据在永久存储设备如磁盘和硬盘的原因。

数字协处器是数字粉碎机，处理cpu部分工作量。有了CADD协处理器加速了屏幕图形的产生，操作了很多CADD软件程序。如果没有数字协处理器显示命令的执行，如全位显示和缩放非常慢，数字协处理器的出现是导致微机上CADD突然流行起来的主要原因。

连接到计算机上的是输入输出设备，如绘图仪，设计资料数字化仪和显示器。这些连接到计算机后面的端口上。

显示器允许人机交流互动。在大小，价格，质量和应用很大范围内的显示器是可行的。重点考虑：与使用电脑的兼容性，彩色或单色，显示器的物理尺寸和分辨率特征。

在计算机里，图形显示器需要一个专门电路板叫做图形适配器或控制器。适配器需要与分辨率和显示器所需要的颜色特殊相兼容。这促使显示出最好的颜色和分辨率能力。典型图形是适配器包括：EGA增强图形适配器），CGA（彩色图形适配器），MDA（单色显示适配器）和VGA（视频图形阵列）。

所有CADD需要一个或更多的输入设备。典型的输入设备包括：键盘，鼠标，涉及资料数字化仪或尖笔，轻笔，游戏控制杆，拇指轮和滚球。

创建在CADD系统里的信息归纳为硬拷贝和软拷贝。软拷贝包括用户提示，说明书和一个可视的操作记录。这些信息输出到显示器上。硬拷贝输出包括绘图，零件清单，材料帐单和规范。这些打印在纸，牛皮纸上或绘图仪或打印机的胶卷上。

硬拷贝取决于你打算使用的输出设备。最普遍用在硬拷贝输出的设备包括：绘图笔，激光打印，热处理绘图仪，电子绘图仪，彩色打印机，一流滚轮打印机和记录胶卷。当评估这些设备时，考虑它们的精确性，线性和文字质量，速度，绘图大小和彩色可能性。

第二十二课 土木工程中出现的管理者角色

摘要：这篇文章是louis berger 博士在接受parcel—sverdrup土木工程管理奖时作的。这个奖是1995年10月两4日在san piego 举行的午宴上颁发给berger 博士的。在这篇文章里，berger 博士陈述了对具有管理技巧和土木工程管理的可能的高等学位的土木工程师的增大需求的理由。论点的根据是由大型土木工程公司和大型公共企业承担的大型工程的特征需要工程管理人员，他们既有技术又有相当多的管理技能。大型企业的项目经理经常要求去制作客户陈述资料，写建议，谈判合同和变更，租用员工和选择咨询公司。这要求作为工程管理人员的土木工程师有出色的交流技巧。财政管理人力资源和合同法以及其他技能训练有素。Berger博士的组织没法把工程管理人员从全部职业人员的14%上升到20%。最后，他认为选择管理职业道路的土木工程师的薪水比那些停留在技术领域的高。

在过去的20年里，很多土木工程公司在人员数量，纪律和服务的地理区域有显著的提高。这些条件导致了对有工程管理专门技巧的工程师的需求。

这篇文章摘取了需要的技能类型，市场大小和进入管理等级的土木工程的潜力。

历史上，一个对提高职业感兴趣的雄心勃勃的土木工程师，会读一个结构，岩土或环境的硕士学位。当很多人仍停留在传统方式时，一个新的非常令人兴奋的领域出现了。这就是工程管理。

正常的，当一个土木工程公司成立时，一个明智的企业工程师会依靠试验和失误经营他的公司。如果工程师学得很快，他会提升，否则公司不能存活。

管理技能变得很重要，因为很多土木工程公司在最近几年成长的很快。一些公司有超过5000个员工和超过500个工程和超过100个办公室。每个大工程需要一个经理。每个独立的办公室需要一个高级经理。一个逻辑问题是：这些需要有商业技能，从一个训练成技术专家发展的经理怎么样？明显的，大部分工程师有多年工作培训经验。然而，有很大的增长需要并且极少的公司有设备或人员能在家训练。因此，公司期望员工在外面进行管理培训。

我们的一些大学已经认识到需求并增加了课程以提高所需要技能。例如，在西北大学，新的土木工程研究生课程里最热的一个是工程管理硕士（MPM）；它包括以下课程：

工程财政问题； 评价和谈判； 人力资源管理； 工程进度； 工程财会问题； 工程法律。

这些课程的选择是基于土木工程管理的实际需求的评估。这一点从美国土木工程师协会的杂志刊登广告征求有关管理的不同领域，如项目，进度，工序，人事，财务，营销和法律问题的论文的事实得到了证实，因为这些现在都被认为是土木工程管理的重要方面。

如果检查了大公司的全部需要，他们雇用人员在法律，账号，营销，财务，人员和商业管理方面都被记录。当工程主要位于美国时，需要提供临时运送员到从家到办公室的支持。

当工程项目所在地很远，尤其在国外，以及委托人要求在当地完成设计时，必须派驻一位不仅工程技术好，判断力强，而且还具有其他合同管理技能。电子邮件和传真机使从国内办公室获得指导变得更加容易，然而很多决定必须在现场突出。客户经常要求当地经理拥有委托人的权利，确保所有现场签订的合同在法律上有效。如果产生了小问题，海外出差到遥远地区如亚洲，非洲和拉美的费用是的派国内专家出去变得不现实。一个法律，账号，人员，进度，或谈判问题产生了。结果，必须依靠当地经理解决很多问题，并且当主要问题产生时，需要帮助。

据我们的经验，主要公司的专业进步导致提高技术和管理训练，那些跟着管理轨迹的以更高认识和补偿结束，因为好的管理在准时完成工程，预算和使顾客满意方面很重要。除了那，好的技术工程师比土木工程师多并且弥补遵守供求关系。

一些工程师咨询一个典型公司所需的土木工程管理人员的数量。回答这个问题的唯一方法是通过一个实际的调查。Berger组织有大约两500职业人员，包括顾问并且超过80个国家工作。它目前世界范围的工作包括超过两60个公路和桥的设计和结构工程，并且有超400个环境的，文物资源，港口，机场，铁路，运输线，水和建筑工程。这个混合似乎是土木工程公司的典型。

对我们的需求指出，除了我们高级副经理，我们需要一个工程干部能够单独管理国内或海外办公。我们估计至少要两%的人员，或50名工程师，必备技巧。我们下一个要求是有能力管理大工程或办公室的工程师。我估计至少4%或100名工程师，需要去满足。更小的工程也需要好的管理，当风险更小并且提供国内办公的机会更大时，我们仍需要至少6%或250名工程管理人员满足人员要求。

最后，我们需要大量聪明并且善于管理5或10名技术工小组的年轻工程师，但是有随着需要增加而向上爬的潜力。我们估计这些人至少占总人数的8%或200名工程师。

明显的，这个导致2-4-6-8公式的分析是基于我们地理和技术差异，其他公司可能很大不同于此分析。然而，仍然是一个结论，建立一个成功的大型多样化土木工程公司，本质上大量的训练有素的经理室需要的。结果，一些分类建立起来了，第一类是那些有管50或更多工程的人。第二类包括能有利的管理达到25人的更小公司的经理。第三类，由能够管理更小工程的工程师组成，法律的，市场的，和财政的援助能由国内办公提供。最后，第四类包括年轻工程师，它们开始从事管理领域，在那里，他们通过管理人员提供技能。

为了说明第二类项目经理所需的其他技术，以某公司已提交了其他资质合格证明，列出了候选人名单，应邀提交设计一条高速公路的技术和财务建议为例。如果在美国，在选择委员会之前，这个建议也需要一个详尽的介绍，包括口头介绍视频介绍等。很多选择的委员会现在坚持认为介绍只能由项目经理来做，并且其他参与介绍的是在实际工程工作的高级技术人员。这个要求主要是打算确保委员会合理估计经理的个性，沟通技巧和技术竞争力，清除油腔滑调的营销专家。遗憾的，这也清除了一些不能口头陈述很好的优秀项目经理。结果，所有项目经理的要求既要写作好，又要求沟通好，因为通常需要书面建议。

例如，项目经理必需能够决定所需的公路和桥的图纸量。并且决定他所需的每个技能和经验工种的人员数。客户频繁的争论工作人员提太过分了，质量保险/质量控制太大了，等等。项目经理必须有必需的技能和背景去证明，提议人员是基本的并且技能是合适的，客户不是敌对关系。

当工程在海外施工，通常必须选一个当地公司去处理次要的专业任务，如调查，钻孔和一些设计。项目经理必须检查当地公司的信誉，建立雇佣者的竞争机制，商谈公正的费用和付费计划并且在技能必须提高的方面帮助训练。很多国家目前税费，合同附件必须包含对税费，责任保险等等有足够的条款。在当地公司坚持只能作为合资伙伴参与的时候。项目经理面临的问题就增加了。因为当地公司通常不能提高保证金，责任保险，甚至一套有意义的可

证实其实际工资成本和日常开支的账目。为解决这些涉及处理当地联系的问题明显需要项目经理有财务和法律技能。

总之，这篇文章就是打算表明为什么一个现代的对职业感兴趣的土木工程师需要在管理，法律，会计学和正常土木工程训练等方面有少理解的技能。大公司和大型工业的发展加速了对这样经理的需求。幸运的，有管理技能的土木工程师的薪水比那些只有工程技能的人。希望这个经济动机将吸引一些最好的和最优秀的土木工程师进入管理领域。

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