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《古代與現代工程與地峽運河》光之萃取 本篇光之萃取的標題:《古代與現代工程與地峽運河》光之萃取 作者介紹(生平、著作) 觀點介紹:介紹重要觀點。 章節整理:每章節摘要。 文末並附上利用英文封面圖片 作者介紹
威廉·休伯特·伯爾(William Hubert Burr,1851年7月4日 - 1934年4月13日)是一位美國土木工程師、作家和學者。
生平:
1851年出生於康涅狄格州的沃特敦。 1872年畢業於倫斯勒理工學院土木工程系。 在密蘇里河橋樑公司擔任工程師,參與密西西比河和密蘇里河上的橋樑建設。 1876年,擔任紐約市水務局工程師。 1884年,成為哈佛大學工程學教授。 1892年,擔任哥倫比亞大學土木工程教授。 曾任多個重要工程項目的顧問,包括巴拿馬運河。 美國土木工程師學會會員和英國土木工程師學會會員。 1934年逝世。 著作:
威廉·休伯特·伯爾著作甚豐,涵蓋橋樑工程、材料力學、水利工程等領域。主要著作包括:
《橋樑應力分析》(Stresses in Bridge and Roof Trusses, Arched Ribs and Suspension Bridges) 《材料彈性與阻力》(Elasticity and Resistance of Materials) 《古代與現代工程與地峽運河》(Ancient and Modern Engineering and the Isthmian Canal) 重要觀點
工程的悠久歷史: 工程並非現代產物,早在古代文明中就已存在,如 Chaldea、埃及和羅馬。 工程與文明發展: 一個民族的物質進步與土木工程的發展息息相關。 工程的實用性: 工程的本質在於利用自然力量為人類提供便利和服務。 材料的重要性: 羅馬人對材料的認識和運用,尤其是 Pozzuolana 水泥,是其工程成就的關鍵。 水資源管理: 古代文明非常重視水資源的管理和利用,體現在灌溉系統、供水系統和港口建設中。 章節整理
《古代與現代工程與地峽運河》一書主要分為六個部分,涵蓋古代土木工程、橋樑工程、城市供水系統、鐵路工程以及尼加拉瓜和巴拿馬運河的歷史與工程挑戰。
第一部分:古代土木工程
本部分探討了 Chaldea、埃及和羅馬的古代土木工程。強調了工程在古代文明中的重要性,以及早期工程師如何利用有限的材料和技術創造出令人印象深刻的建築和基礎設施。
第一章:藝術 介紹了古代水利工程,特別是 Chaldea 和埃及的灌溉系統。 討論了埃及的金字塔、方尖碑、迷宮和神廟等結構工程。 強調了尼羅河灌溉的重要性和古代磚瓦製造技術。 第二章: 探討了羅馬工程的開端,包括 Appian Way 和其他羅馬道路。 強調了羅馬在建築石材方面的自然優勢和 Pozzuolana 水硬水泥的使用。 討論了羅馬的磚瓦、砌體和建築法規。 第三章: 深入研究了羅馬的供水系統,包括羅馬高架渠的建設和管理。 探討了 Anio Vetus、Tepula、Virgo、Alsietina、Claudia 和 Anio Novus 等高架渠的歷史和工程細節。 強調了羅馬水域的品質和水權的管理。 第四章: 討論了石砌高架渠的古老性,包括 Pont du Gard 和 Segovia 的高架渠。 探討了羅馬港口的發展,包括 Ostia、Claudius 和 Trajan 的港口。 第五章: 考察了古代的工程科學,包括對材料物理特性的看法。 討論了羅馬土木工程師如何尋找水源、定位和設計導管。 強調了 Vitruvius 對健康城市選址和結構基礎的建議。 第二部分:橋樑
本部分回顧了橋樑工程的發展,從早期的木橋到現代鋼橋,探討了橋樑設計和理論的演變。
第六章: 介紹了橋樑工程的演變,包括第一個鑄鐵拱橋和美國早期的木橋。 討論了 Town Lattice Bridge 和 Howe Truss 的設計和結構。 第七章: 探討了現代橋樑理論,包括樑的應力、剪切應力和彎矩。 解釋了樑理論的基本公式和實際應用。 第八章: 研究了桁架元素或支撐三角形,討論了簡單桁架的類型。 強調了 Pratt Truss、Howe Truss 和簡單三角形桁架。 探討了Mill 和車間容量對跨度的影響,以及帶有斷裂或傾斜弦的桁架。 第九章: 討論了桁架上的橫向風壓以及上下橫向支撐。 探討了橋樑計畫、車間工作和橋樑架設。 解釋了靜態確定的桁架和連續樑/桁架。 第十章: 研究了鋼和石砌的拱肋,包括帶有固定端、鉸接端和鉸接冠的拱肋。 討論了拱肋的相對剛度和拱肋分析的一般條件。 第十一章: 第十二章: 檢查了石砌拱,包括舊的和新的拱理論。 討論了拱圈中的應力條件、壓力強度和允許工作壓力。 強調了最大的拱跨度。 第十三章: 探討了懸臂橋和加勁懸索橋。 討論了加勁桁架的位置和佈置,以及電纜和加勁桁架之間的載荷分配。 解釋了電纜應力和桁架中的彎矩和剪切力,以及熱應力。 第三部分:城市和城鎮的自來水工程
本部分考察了城市和城鎮的供水系統,從早期蒸汽泵到現代淨水技術,探討了城市供水的發展和管理。
第十四章: 介紹了城市供水系統,包括早期的蒸汽泵和巴黎/倫敦的供水系統。 討論了美國早期的供水系統、公共供水的質量和用途,以及供水量。 探討了每日消費量的增加和分配。 第十五章: 研究了紐約市的浪費水現象,包括每日家庭消費量的劃分。 討論了不可避免和可避免的浪費。 考察了公共供水的來源,包括雨量計及其記錄。 第十六章: 應用 Fitzgerald 的結果分析了 Croton 集水區。 討論了 Croton 集水區的容量以及紐約供水所需的儲存量。 探討了水體的顏色、清理水庫場地以及水庫的平均深度。 第十七章: 研究了重力供應,包括砌體導管和金屬導管。 討論了導管排放的一般公式(Chezy 公式)和 Kutter 公式。 解釋了水力梯度和大型石砌導管的流量。 第十八章: 探討了抽水和泵,包括泵和主體的阻力(動水頭)。 討論了抽水機的職責以及抽水機測試中要觀察的資料。 解釋了計算職責的依據以及估計職責的三種方法。 第十九章: 討論了配水水庫及其容量。 探討了配水總管和管道的系統。 確定了配水總管和管道的直徑和速度。 第二十章: 研究了公共供水的衛生改善,包括沉澱和化學輔助沉澱。 探討了兩種過濾方法:慢速過濾和快速過濾。 討論了用於減少有機物的必要條件和用於沙子的粒徑。 第四部分:鐵路工程的一些特點
本部分探討了鐵路工程的各個方面,包括列車阻力、坡度、曲線、信號系統和機車的發展。
第二十一章: 介紹了鐵路工程,包括列車阻力、坡度和曲線。 討論了曲線阻力和坡度補償。 解釋了過渡曲線、路基和軌枕。 第二十二章: 探討了鐵路信號系統,包括引導防護系統、列車人員和第一個鐵路信號基礎。 討論了美國鐵路協會的規範、閉塞和鐵路信號的三個類別。 第二十三章: 研究了機車的演變,包括機車重量的增加和燃料燃燒率。 討論了現代機車的主要部件、Wootten 火箱和鍋爐,以及機車設計的最新改進。 解釋了機車的蒸發效率和牽引力。 第五部分:尼加拉瓜運河航線
本部分回顧了尼加拉瓜運河航線的可行性,包括其歷史、工程挑戰和總體特點。
307-348 節: 討論了尼加拉瓜航線的可行性,包括尼加拉瓜湖的發現和早期海運貿易。 探討了對尼加拉瓜航線的早期考察和 Col. O. W. Childs 的調查。 強調了 Maritime Canal Company 的項目和 Isthmian Canal Commission 的路線。 第六部分:巴拿馬運河航線
本部分提供了巴拿馬運河航線的歷史視角和工程分析,考察了從早期過境線到現代運河建設的演變。
349-399 節: 回顧了第一條巴拿馬過境線和地峽貿易的重要性。 探討了法國企業的開端,包括 Wyse 特許權和 1879 年的國際大會。 討論了舊巴拿馬運河公司的無船閘計畫和控制查格雷斯河洪水的措施。