摘要:因为地震等地质灾害所带来的破坏性非常强烈,所以在建筑物结构设计的过程中,对建筑抗震性能进行相关的设计工作,对于建筑设计企业来讲,抗震设计是设计环节中最重要的设计内容之一。保证建筑物的抗震性能,提高建筑物整体的安全可靠性,最大程度的保障建筑物内部居住居民的人身以及财产安全,对社会的长远发展以及建筑行业的长远发展都具有重要意义。所以在建筑结构进行设计的过程之中,要重点对结构抗震性能进行设计工作,以此来保证达到建筑抗震设防的目标。
关键词:土木工程;结构设计;抗震设计
1抗震结构设计需遵循的原则
1.1结构平面与竖向的规则性
建筑工程结构抗震设计中,首先要遵循的原则是结构平面与竖向布置的规则性,也就是在进行结构设计之中重点考虑结构的质量在平面中均匀布置、沿着高度均匀有规律的变化,从而使得建筑结构的刚度均匀变形协调一致。而为了能够真正做到这一点,应当采取最为适合的计算方式来计算整个结构的受力情况,进而规则化的展开结构设计,以此来巩固薄弱部位使结构各部分受力均匀。
1.2科学化与合理化的设计
土木工程抗震结构设计之中还要坚持科学化与合理化的设计原则,也就是设计师一定要根据建筑物的实际情况,科学合理的规划设计结构。除此之外,还应当注意从安全的角度出发,考虑和分析抗震结构各个部分在受力的情况下是否安全可靠,进而提出针对性的措施来优化薄弱部分,以此来提高整个建筑工程结构的抗震性能。
2抗震结构在土木工程设计中的必要性
地震是一种常见的地质灾害,有着突发性、不确定性。它的形成主要是地壳在运动到一定程度的时候所产生的地质变化,一旦发生级别较高的地震,那么将会给人们的生命及财产安全带来极大的威胁。通过对相关资料的调查与分析发现,地震灾害发生数量不但多,且涉及范围也非常广,给人们带来了非常严重的经济及人员损失,人们对地震也是谈之色变,造成了非常大的恐慌。而建筑的大量坍塌,则是导致地震灾害来临时损失惨重的一个重要原因。所以,在未来的建筑行业发展中,必须要加大对建筑工程结构抗震设计的重视,使建筑整体的抗震性能得到大大提高,降低地震给人们带来的损失。
3抗震设计质量提升措施
3.1建筑原材料选择科学合理
对于建筑整体质量产生至关重要的影响因素中,材料是其中最主要的因素之一。在建筑工程施工过程中使用最普遍的材料是钢筋材料,因此钢筋材料的质量对于建筑物整体的抗震性能产生至关重要的影响。在进行实际的施工时,需要根据具体的施工情况来选择行相应施工材料,施工材料应该符合规范要求,在进行钢筋材料的选择过程当中,需要对钢筋材料的韧性进行充分的考虑,同时钢筋的受力、变形也需要进行充分的考量。再进行其它的施工材料选择,以及采购时需要保证材料的抗震性能良好,而且对于整体工程来讲不会增加施工成本,从根本上保障土木工程的发展,能够拥有持续动力。
3.2结构布置合理,增强抗震性能
在建筑结构设计过程当中,结构平面及竖向布置规则合理,对于建筑结构整体抗震性能提升具有很好的作用,在进行实际的设计布置过程中,需要考虑到多方面的因素,综合进行相关的结构方案布置工作。建筑整体外形尺寸和抗侧力结构构件的布置以及荷载的分布等等,对于建筑结构设计都会产生重大影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行实际设计过程中,抗侧力结构构件,会因为各种各样的因素而导致实际的布置效果达不到理想目标。尤其是在现代建筑设计的过程当中,建筑外在表现得非常复杂,直接影响了竖向结构构件的布置,导致结构平面刚度不均匀,竖向刚度有突变。我国对于建筑结构设计工作并没有进行明确的规定,而且因为许多设计者在实际的设计工作中缺乏相应的经验,所以建筑结构设计的相关要求并不能够符合预期目标。甚至有些设计者完全遵从开发商的意见进行设计工作,但是设计出来的结果,其规安全性大大降低,存在着非常多的问题,这些问题不仅仅会造成数据上的误差,存在很大的安全隐患。
3.3隔震以及消能减震设计科学合理
在进行实际的结构减震设计工作时,能够发现当地震等级为7级,是建筑结构所能够承受的地震作用和5.5级地震所产生的破坏程度相当,在此情况下,建筑结构仍然在弹性范围之内进行工作。同时地震发生过程中,结构进行运动的加速度与位移和速度等不良反应大大降低,使得结构部件受到损坏的程度大大减弱,建筑工程结构以及整体建筑物保护效果良好。在隔震以及消能减震设计过程当中,需要注意如下几点内容,第一,在进行地基以及建筑场地的选择过程中,需要保证地基的密实性高,并且地基的稳定性要强,使地震对建筑的作用能够大大降低。第二,建筑结构之间存在的差异导致隔振系数也不同,所以进行实际设计工作时需要根据真实情况来进行隔震支座的选择。第三,相应竖向抗震构件选择,需要根据材料的延展性来进行考虑,降低地震对建筑物所产生的损坏以及破坏程度。现如今我国在消能减震以及隔震方面的实际应用已经很多,并且大多数都取得了非常好的效果。
3.4抗侧力体系优化
如果结构设计过程中结构预案选择的是高承载了底延性,那么地震产生过程中对建筑物主体结构所造成的破坏将会大大降低,不会使建筑出现显著形变,保证围护墙以及保护隔墙。如果在建筑结构中所存在的超静定数量非常多,那么产生的塑性铰就越多,相应的地震过程中,由于塑性铰的形成要消耗大量的地震力,地震对于建筑所产生的危害也会大大降低。合理选择建筑额结构体系也非常重要,因此采用何种抗侧力结构是结构设计的关键性问题。根据抗侧力结构的不同,钢筋砼结构主要可分为框架结构、框架——剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构等几种结构体系,这些体系的受力特点、抵抗水平力的能力,特别是抗震性能等有所不同,因此具有不同的适用范围。。
3.5新材料与新技术的引用
在抗震设计领域,我国现行规范基本以三水准两阶段实现抗震设防目标。三水准为“小震不坏、中震可修、大震不倒”。对于一般民用建筑而言,已经是较为严格的标准。但是在实现这一目标的方法与标准上,可以借鉴日本与新西兰等多震国家的先进材料与技术。当下,大多数消能、隔震系统都是由以下几个部分组成:隔震支座、地基震动、阻尼器以及风反应控制装置等,隔震技术的种类也是非常多的,现如今,我国常见的隔震技术主要有:橡胶垫隔震技术、摩擦滑移隔震技术、桩顶摇摆隔震技术、摩擦摇摆支座隔震技术以及混合隔震技术等。其中橡胶支座水平刚度小,能产生较大位移,可消耗部分地震能量。竖向刚度良好,强度储备较大,具有很大的承压能力。且抗老化能力强,具有良好耐久性。滑动支座则是指利用滑移层结构技术以及上部结构,来阻挡地震所产生的作用力,防止地震作用力影响到上方建筑结构,从而对结构进行保护。
结束语
土木工程结构的抗震性能,对于建筑整体性能以及使用寿命具有至关重要的意义,所以在结构设计的过程中,抗震设计工作显得尤为重要。在抗震设计过程中,要遵循科学合理性原则来进行实际设计工作,既能够使建筑物结构的整体抗震性能得到增强,又不会破坏建筑整体结构的完整性。因此在实际的设计工作当中,要尽量的细致并且严谨,使设计工作能够符合实际工程,提升建筑整体抗震性能,为保障建筑物内居民生命以及财产安全作出重要贡献。
参考文献:
[1]谢朝阳.土木工程结构中的抗震技术发展[J].中国新技术新产品,2014(8):234~235.
论文作者:周波1,刘秀梅2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/19
标签:结构论文; 建筑论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 性能论文; 建筑物论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第6期论文;