摘要:针对于土木工程来讲,其在建筑行业中占据着极为重要的地位。将抗震概念充分的融入到土木结构当中,可以有效的将建筑的使用寿命及其实用性能进行大幅度的提升,这必然会成为建筑行业今后发展的趋势。由于抗震性能的融入,促使了建筑整体安全性能以及稳定性能的大力提升,将诸多的安全隐患排除在外。针对我国的建筑部门来讲,必须依据国外的先进技术与知识,通过深入的探究与分析,结合实际的建筑结构,实现土木工程结构设计的抗震性能的不断加强。
关键词:土木工程结构;抗震问题;原则与必要性
引言
目前,房屋建筑的规模不断增加,其内部结构越来越复杂,因此其结构设计的优化难度不断提升,这就要求设计者需对房屋的外围、房顶、房屋细节等多个部位的结构设计实施优化,提高抗震能力。
1 抗震结构的必要性
地壳在运动到某一个阶段时会发生剧烈的变化,这种变化就会引起地震。根据大量的资料可知,全世界每一年的都会发生多次地震,但是这些地震中大多数具备的能量,人们通常不会感受到,人们感受到的地震数量与能够造成自然灾害的地震次数非常的少。但是,这些每年发生有限次数的大型地震却给人们带来了巨大的损失,还会严重的影响人们的人身安全。根据地震灾害的资料进行统计得出,发生地震时给人们带来损失的关键因素时建筑物的崩塌。因此,研究与提升建筑物的抗震性时相关人员应该努力地方向,这样才能够最大限度的降低地震给人们带来的经济损失与人员伤亡。在建筑物中设计出有效、合理的抗震性结构式减轻地震灾害最为有效的方式。
2 影响土木工程结构的抗震性能的因素
2.1 土木工程建设的场地选择
对于土木工程结构来说,其场地的合适与否是影响其抗震性能的因素之一。因此,在进行土木工程结构建设的过程中,工作人员首先要做的就是选择一定合理的施工场地,从而保证土木工程结构的抗震性能。但是,在选择结构施工场地的过程中要注意以下几点:(1)仔细检查场地的地基状况。土木工程结构施工场地的地基只有在保证拥有一个平稳的状态,才能够避免其在发生地震时由于地基不稳而导致结构损坏甚至是倒塌的现象。(2)保证场地的平坦性以及开阔性。在发生地震时,通常都会出现断层以及滑坡的现象,因此在选择场地时一定要选择较为开阔平坦的地区,从而保证地基的稳定性,以此来提高结构的抗震性能,从而避免出现滑坡以及断层的现象。
2.2 建筑结构体系
建筑结构的设计对建筑的整体抗震性能起到决定性作用。因此在具体的设计中就要充分考虑到二者之间的关系。需要注意的是要正确地看待并处理建筑结构中的整体与局部之间的关系,最大程度地做到二者的协调,局部的建设不能影响到整体的布局和使用,而整体结构需要为局部的使用提供支持,另外,在抗震性能上还要确保建筑的局部不会对整体产生影响,以最大限度地保障工程结构的抗震性能。
3 抗震的类型
(1)建筑物结构的整体设计应该尽量避免因某一部门的构建而导致整体结构丧失抗震能力。在设计建筑物的各个部件时应该设计好他们承受到重力与承载能力,这样才能够减少部件对于建筑物整体的影响。增强建筑物的抗震设计最为重要的原则是需要增强结构必要的承受压力能力,并能够在内力的作用下而重新分配各个部件的功能。在发生地震时,要保证即使有部分部件推出工作,剩余的部件能够承担整体建筑受到的地震作用力,避免建筑物崩塌情况的发生。(2)设计建筑物的整体结构时应该具备清晰的计算图,还要具备合理的抗震传递途径。在设计建筑物的抗震性结构时要竖向形式布置结构的各个构件,并使建筑中的构建在重力的作用下而承担起整个建筑受到的压力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在布置楼顶体系时,要考虑使用重力并使用最短的构件支撑起建筑物的承载力,在布置转换结构的整体时,要尽量让上部的构件通过转换层而进行转换,从而提升建筑物的抗震性。除此之外,建筑物的整体性的抗侧压力应该在设计时明确的规定,抗侧压力结构应该通过简体与剪力墙等组成,并且设置的要连贯。
4 土木工程结构设计中抗震方案应用分析
4.1 设计结构模型
初步设计一个基础的房屋结构模型是应用房屋结构优化设计方案的首要步骤,第一阶段需要选择合理的变量以及一些常用数据、指标,例如:房屋建筑结构设计目标参数、损失参数、结构的可靠性参数以及价格参数等,这些参数可以作为结构优化设计的变量指标,与此同时,亦是结构设计中需要重点考虑的内容。房屋设计者所选的衡量参考指标应该属于考虑因素少并变化幅度小的指标,这样才会将结构设计、优化的难度降低,后期的工作难度也随之得到降低,这样,便于设计人员更好地设计出最佳优化方案。进入第二阶段后,需要对相关设计函数进行确定,需在大量函数与指标中选择与房屋建筑横截面积、钢筋尺寸等数据最为相近的函数指标,然后分析这些指标的性质,以便降低建筑成本。进入第三阶段后,设计人员需要衡量房屋建筑的结构设计条件,分析房屋的结构刚性、整体构架及其稳定性、结构尺寸、结构变形限制、受力限制、结构可塑性、规格指标等。通过分析结果衡量建筑的实际情况,达到不断优化设计的效果,促进房屋建筑的抗震能力。
4.2 在建筑物的节点处设置隔震装置
在发生地震时,其能量会从建筑物的底部逐步的传递到其顶部,也就是说其能量是不断上升的。因此在建筑物的各个关键节点设置一定的隔震材料或减震器能够降低地震能量传递的影响。由于高层建筑使用隔震装置会将楼层的自震周期加强,隔震装置的作用不能够得到有效的发挥,因此其不适用于高层建筑当中。在较低的建筑当中应用的隔震材料较为常见的是橡胶垫以及混合隔震措施,在进行隔震设计时,粘性隔震、设置隔震支座以及摩擦隔震这三种方式较为常用。其中,在建筑物当中设置隔震支座能够有效的提高建筑物的稳定性,同时能够吸收地震能量,具有一定的自我恢复能力,其应用更加的广泛。
4.3 多层次与完善的抗震线设置
当地震发生时,建筑物中的每一个部件都可以及时的发挥出它们做大的作用来来建筑进行保护。建筑物的延展性的不断增强,促使其可以与建筑物的刚度与强度进行科学的、合理性的有效融合,以此来实现分散地震中作用力的更加效果。在设计中,我们还要考虑到将长框架内部同一水平柱两端的长度进行加长处理,以此来对柱底部出现塑胶性的变形进行周全的考虑与预防,由此一来,可以将程结构设计中抗震性以及高效性来进行充分的体现。就目前我国的建筑结构来讲,高层化已经成为全国的发展趋势,地震时,所产生的作用力会更加的难以准确的进行确定,如果在对其进行土木工程结构进行设计时,没有更好的将一些抗震性的设计融入其中,当地震发生时,后果将不堪设想。
结束语
综上所述,通过查询大量的文献资料不难发现,土木工程结构的抗震性设计已经开始引起有关部门的逐渐重视,就目前我国的一些建筑结构来看,其在一定的程度上已经得到了很大的改善,将抗震性充分的融入到土木工程设计当中,从而可以促使土木工程可以具备良好的安全性能。因此,土木工程结构的设计人员必须依据实际的工作经验,来深入的对其进行总结与分析,从而进一步的将一些抗震性的经验进行了提升,确保建筑物稳定性的有效提升,还给居民一个有安全保障的家园。
参考文献:
[1]杨惠晴,周新雨.浅谈土木工程结构设计中的抗震研究[J].建筑工程技术与设计,2016(24).
[2]冷新义.试析结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用[J].门窗,2013(05):246.
[3]梁栋.土木工程结构设计中的抗震设计要点[J].建材与装饰,2016,(36):55-56.
论文作者:康卫旭
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/15
标签:结构论文; 建筑物论文; 土木工程论文; 抗震性论文; 结构设计论文; 性能论文; 建筑论文; 《基层建设》2017年第26期论文;