摘要:近年来,地震灾害在我国发生的频率越来越高,多年前的汶川地震、青海玉树地震的生灵涂炭和一幕幕悲剧到现在我们还历历在目。对于地震频发的这种现状,最直接的办法就是在土木工程上下功夫,增加抗震设计环节,并给予一定的重视。但是由于土木工程抗震结构的设计需要较高的设计水准和极为准确的地理信息,所以这也给有关人员带来了一定的难度。本文主要分析土木工程结构设计中的抗震设计要点。
关键词:土木工程;结构设计;抗震设计
引言
土木工程的抗震性在土木工程结构设计中占据着重要地位,因此业界应该加强对土木工程抗震性提高的研究,全面提高土木工程抗震性能,切实保障居民生命财产安全。
1、土木工程抗震设计的重要性
我们都知道地震能给我们的生活带来极大的影响,甚至会危及我们的生命,同时也给国家的经济带来很大程度的损失。虽然地震的发生会不可避免的涉及到一些人类的因素,但是其确是不可控制的一种自然灾害,所以我们只能尽最大的努力预防,即依靠土木工程的抗震设计提高土木工程的安全性、抗震性。这样的设计方式不仅使得居民的生命得到了保障,也最大程度给国家减少了经济和人力资源的损失。
2、土木工程结构抗震性设计原则
2.1简化原则
设计人员应该明确一点,结构形式越简单,土木工程的抗震性越强。相较于复杂的土木工程结构设计,越简单的土木工程结构其力学计算的准确性越高,从而实现加强对土木工程结构平衡性的控制力度,有效简化土木工程抗震结构设计,提高土木工程抗震性能。除此以外,简单的土木工程设计结构还可以大幅减少地震作用力对土木工程结构的破坏,有效提高土木工程对土木工程地震作用力的承受能力,全面提高土木工程结构设计中抗震设计的质量。
2.2整体性原则
在进行土木工程结构设计时,设计者应该立足于整体进行抗震结构设计。由于土木工程的抗震性概念是作用于土木工程结构的各个环节之中,因此设计者在进行抗震性设计时,需要从整体出发,科学全面的考虑各种因素对抗震性的影响,增强不同结构构件的协调性,从而有效加强土木工程结构的抗震性。另外,设计者还应该注意明确不同部位的力学特征,结合实际情况优化完善土木工程整体结构的抗震性,确保土木工程在满足多种功能要求的前提下,保证土木工程结构的稳定性、整体性,为保护居民生命财产提供保护。
2.3抵抗性原则
为了确保土木工程结构在受到地震作用力时,依然可以保持较强的稳定性,设计者在设计土木工程抗震结构时应该着重注意对土木工程结构抵抗性的设计质量,从而实现土木工程结构的安全性与稳定性。为了确保土木工程结构抵抗性达到设计预期,设计者应该先预测理想的抵抗性效果,之后以此为目标进行设计,确保土木工程结构可以在受到地震破坏时,受到的损失最小。同时设计者还应该注意严格控制抵抗力,保证土木工程结构受力平衡,进一步增强结构稳定性。
3、土木工程结构设计中抗震结构设计的具体实现
3.1明确抗震强度
在抗震结构的设计过程中由于地形条件、环境因素、地理位置等因素的影响,各地区的土木土木工程的抗震强度不尽相同。所以这一环节就是整个土木工程抗震设计环节的重中之重。值得注意的是,上述提到的影响因素并不是抗震设计的根本,其根本依据是当地及国家颁布的抗震工程所要达到的数据标准。此外,不同类型的土木工程的抗震设计方法不同,其所应用的建材及设计侧重点也是不同的。
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3.2科学设计传力路径
本质上讲,抗震结构设计是一种力学知识的科学利用,因此采用合理的方式将地震力进行有效传导和分散,进而提高土木工程结构的抗震能力。传力路径是土木工程结构防震设计的重要内容,其目的在于明确地震力的传导方向与途径。在进行传力路径设计时,需要确保土木工程各构件均匀受力,同时也要对土木工程工程所在区域的抗震等级要求等客观因素加以综合考量。
3.3选择合理的施工场地
众所周知,在不同的地点进行施工所呈现的设计效果也会有所不同。所以在土木工程开始之前首先要选择合理的施工场地,从根本上保证施工设计的合理性、稳定性。在进行施工场地的选择时,有关人员一定要注意该地区地形因素、地震发生频率及地理位置的考虑,特别是对于一些地震发生频率较高的地区,一定要在施工场地的选择方面给与重视。在条件允许的情况下,选择舒适平坦、视野开阔的地区会比较好,这样的地理位置能够减少土木工程抗震结构的设计难度及施工难度,也会减少由于地形因素等对工程设计带来的影响。
3.4科学设计土木工程结构布局
土木工程结构布局的科学性与合理性对土木工程工程抗震能力有着十分重要的影响,其中土木工程结构布局平面、竖直面规则性与刚度是决定抗震能力的基础和前提。为实现理想的抗震效果,土木工程结构布局设计需要满足以下几方面内容:其一,土木工程结构布局中各构件要尽量保持规则、对称的排列方式,特别是土木工程中心与刚度中心要保持重合。其二,土木工程结构布局在竖直面方向要降低重心,由此避免出现错落问题。其三,注重土木工程结构中墙体、支撑柱等结构或层面的强度和刚度,确保其达到相关标准和要求。
3.5科学选择土木工程材料
土木工程材料是土木工程工程施工必不可少的基本要素,同时也是土木工程结构抗震设计所考量的重要内容。土木工程材料对于土木工程结构强度有着重要影响,并直接作用到土木工程结构的抗震能力上。因此在进行土木工程结构抗震设计工作时,相关设计人员也要对土木工程材料进行科学全面考量,结合土木工程结构强度要求对土木工程材料性能加以明确。
3.6提高结构参数计算的水平
在土木工程结构抗震设计中,其参数计算水平对于其抗震效果有着巨大的影响,因此,在进行结构设计时,要充分的对土木工程结构进行分析,科学合理的进行结构整体布局,并对结构中每一部分的受力情况进行精准的计算,且要根据在地震冲击作用下,各部分土木工程结构所承受的力进行相应的计算,以给设计者提供有效的设计参数。除此之外,通过对土木工程结构建立三维模型,并通过计算机模拟地震灾害发生的过程,通过实际的模拟,从而获取具体的土木工程结构在地震中的各项参数数据,从而进一步提升土木工程结构抗震设计的科学性与合理性,提升土木工程物的抗震效果。
结束语
随着土木工程设计水平的不断提升,土木工程抗震结构设计受到了更多的重视和关注,同时也是衡量一个土木工程结构设计水平的重要因素。笔者结合自身多年土木工程结构设计经验,就抗震结构设计工作提出个人见解和建议,希望为相关领域从业者提供必要的参考和帮助,同时也希望我国土木工程建设设计水平得到全面发展与提升。
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论文作者:刘娟娟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签:土木工程论文; 结构论文; 结构设计论文; 抗震性论文; 设计者论文; 因素论文; 布局论文; 《基层建设》2019年第32期论文;