高架区间预应力混凝土梁桥设计方案一外文翻译资料

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毕业设计外文翻译

1 加拿大的桥梁工程

1.1历史发展

1.1.1加拿大的地理位置

加拿大是世界上面积第二大的国家，东西方向从大西洋延伸到太平洋，南北方向从北冰洋延伸到与美国接壤的边界。加拿大的人口密度为每平方公里3.3人，是世界上人口密度最低的国家之一。位于温莎走廊的魁北克市是该国人口最密集的地区，位于魁北克南部、安大略湖和圣劳伦斯河沿岸的南部。主要的人口中心通常位于美国边境附近的南部地带。

从桥梁设计和建造的角度来看，加拿大由于其地理和气候的多样性面临着各种各样的设计挑战。例如，桥梁工程师面临的挑战，其中有一些主要的河流需要穿越，如弗雷泽河、麦肯齐河和圣劳伦斯河，这些河流在很多地方都超过2公里宽。此外，还有许多重要的地震带，如西海岸、育空地区和渥太华蒙特利尔地区。加拿大的桥梁工程师还必须应对迥然不同的岩土条件，包括弗雷泽河三角洲复杂的土壤条件、草原上膨胀的粘土、北部地区的永久冻土以及加拿大地盾中多变且不可预测的基岩。建造桥梁的其他重要考虑因素包括:偏远建筑工地的季节性限制、鱼类洄游、鸟类筑巢、极端的冬季条件、交通繁忙的城市地区、飓风和冰荷载。

1.1.2加拿大最古老的桥梁

加拿大的人口中心是根据现有的交通方式发展起来的。原住民通常徒步或乘独木舟旅行，因此他们的村庄和城镇都靠近水域。欧洲人的永久定居最初被限制在可以通过海船进入的地区，如魁北克市、蒙特利尔、金斯敦、多伦多和丘吉尔。较小的贸易站建立在加拿大广阔的天然水道之上，由一队队的商人乘着独木舟穿越。在当时的加拿大历史上，需要相对简单的木桥结构，并没有重大的桥梁建设。

19世纪30年代，加拿大引进了铁路技术，在加拿大东部修建了各种短线铁路，特别是在蒙特利尔和安大略之间。铁路的引进需要复杂的工程和相应的桥梁建设来跨越水道。到1880年，加拿大太平洋铁路已经延伸到太平洋，是当时世界上最长的铁路。这条铁路是一项工程奇迹，它穿越了复杂的地质条件，穿越了北萨斯喀彻温省和弗雷泽河等大型河流，蜿蜒穿过了落基山脉的隧道。加拿大的铁路扩张一直持续到20世纪初，建造了许多令人印象深刻的铁路，用于火车在荒凉崎岖的地形上行驶。

由于木材丰富，桥梁最初是用木材建造的。加拿大最古老的木桥可能是位于魁北克市权力法院的珀西棚桥，它建于1861年，在沙图盖河上，用于运送人和马车(见图1.1)。这座桥是刚性拱桁架的一个案例，这种设计是由丹尼尔bull;麦卡勒姆首创的，他是纽约和伊利铁路的总负责人，到1858年他创立了麦卡勒姆桥梁公司。这种设计在整个加拿大和美国被用于木材铁路桥，但随着钢桥的出现而被淘汰。19世纪中期另一座著名的桥是蒙特利尔的维多利亚桥(见图1.2)。维多利亚大桥是横跨圣劳伦斯河的第一座大桥，于1859年完工。虽然它比珀西桥早完工，但它并不被认为是加拿大最古老的桥，因为它在其使用寿命中经过了重大的修改。它的建造是为了在蒙特利尔岛和蒙特利尔的南部海岸之间提供一个固定的铁路连接。当它开放时，它是世界上最长的桥，长度为3公里。

这个项目最初被认为不满足实际，不可行。然而，随着威尔士不列颠尼亚大桥的成功使用，延展性钢管上部结构的成功使用，该项目获得了信任，并于20世纪50年代早期开始实施。交叉路线是由当时加拿大最杰出的工程师之一托马斯·基弗建立的。该项目的总工程师是詹姆斯·霍奇斯，钢上部结构是由罗伯特·斯蒂芬森在英国设计的。项目由皮托、布拉西和贝茨建造，耗资660万美元。项目要求将韧性钢以“管子”模块的形式按时从英国运到现场，开发特殊起重吊杆，使用“浮动围堰”，并协调3000多名工人的劳动力。这座桥是花费5年建成的。

维多利亚大桥最初的上部结构是封闭的钢管，类似于不列颠尼亚大桥。这个地铁在19世纪90年代被敞开式桁架取代，以减轻机车在地铁中产生的噪音和烟雾。此外，地铁的建设限制了这个十字路口只有一条轨道。上层结构的替换是通过在原地铁结构周围建造新的桁架来进行的，而不会中断铁路的运行。

1.2设计实践

加拿大的桥梁通常按照加拿大公路桥设计规范(CHBDC)进行设计，对于铁路桥梁，则按照美国铁路工程和道路维护协会(AREMA)铁路工程手册进行设计。这些规范规定了相对标准桥的设计要求。在不寻常的桥梁配置或大跨度结构是需要其它的规范，也需要长时间考虑和使用复杂的分析及测试方法，以满足设计。CHBDC是一个基于各州的规范，与美国和欧洲的类似规范以及加拿大的其它更一般的结构设计规范密切相关。给出了活荷载、恒荷载、地震荷载、风荷载、土压力、冰雪荷载、约束荷载、热荷载、二次预应力荷载、水力诱导荷载、沉降荷载等载荷的大小要求、结构要求、组合要求和因素要求。此外，CHBDC还提供了材料电阻强度和相应因素的要求。加拿大的许多省份根据当地的情况制定了《加拿大气候变化公约》的补充文件。

大多数桥梁设计单位使用一些有限元软件进行设计，包括MIDAS、SAP、S-FRAME、LUSAS等。通常使用AUTOCAD或Microstation绘制图纸。设计通常分为3个阶段：概念阶段、初步阶段和详细阶段，随着设计的进行，成本估算也会不断细化。业主通常会开发一个初步设计，使用设计-建造模型交付项目，而详细设计对应的图纸可以发布施工。

工程公司为各种客户进行设计，包括传统的设计-投标-建造交付的政府机构，以及作为设计-建造或公私合作项目交付的承包商。设计-投标-建造通常用于业主需要保持设计控制的地方。设计-建造采购用于承包商-设计师团队有创新空间的地方。加拿大最近的许多大桥都是P3项目的一部分。

1.3加拿大的主要桥梁

表1.1给出了加拿大主要桥梁的选型：

表1.1加拿大主要桥梁

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