土木工程结构中的抗震技术发展论文_吴彦凤

土木工程结构中的抗震技术发展论文_吴彦凤

吴彦凤

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摘要:地震灾害是建筑设计之中需要给予认真考虑的重要灾害内容,其对于建筑结构的安全性、实用性以及稳定性等等方面具有较大的影响, 因此,做好土木工程结构之中的如何做好抗震分析。

关键词:土木工程;抗震;发展

引言:

我国是一个地震灾害比较严重的国家。随着科学技术的不断发展, 我国的建筑结构抗震设计的方法随着结构试验、结构分析、地震学以及动力学的发展也在不断的进步,在不断学习国外经验的基础上,我国的震害调查、强震观察的方法在不断的成熟。但是,如何从我国的社会发展和地震环境的实际情况出发来提高建筑结构抗震性能,从而保持建筑物更加合理经济、安全可靠,是结构抗震设计中的一项重要的任务。

1、结构抗震对土木工程的重要性分析

作为世界上最大的自然灾害之一,地震以其伤害性大,且具有突发性的特点,而对所有的建筑物带来毁灭性的破坏。现阶段,通用的抗震规范原则为 : 在面对小的地震时,做到建筑物不受破坏 ; 在中震时,造成的破坏能够通过维护恢复 ; 在大地震面前,保证建筑物不会倒塌。这种地震设计原则,在促进建筑物结构抗震能力方面,起到了积极的指导作用。大多数的建筑物,抗震性能得到了大幅度的提升,使得近些年地震造成的伤亡,呈逐渐下降的趋势。但是,这种结构设计原则的出发点是保证人们的生命安全,因此,地震过后的房屋性能则不在考虑范围内。情况往往是, 经过中小地震后,很多建筑物的部分使用功能完全丧失,建筑物处于报废状态。现阶段,高昂的室内装修、智能家居系统设计费用,比建筑物本身价值要高,因此地震造成的经济损失是很大的。因此,提升房屋建筑结构抗震能力,减少地震带来的人员伤亡和经济损失,仍是一个重要的课题, 值得广大建筑设计人员去探索。

2、地震中被毁房屋的特点

2.1、装配式楼梯盖破坏较严重

现阶段,预制空心楼板是大部分房屋均会采用的主体结构,倘若并未根据相关要求标准进行设计,那么在地震时,将会破坏整个预制板结构, 造成墙体外闪或破坏,从而导致楼体大面积坍塌,并未将整体式楼盖的作用充分的发挥出来。

2.2、框架结构中填充墙与楼梯间被震坏

当地震发生之后,毁坏最为严重的当属建筑房屋的楼梯,一般情况下, 楼梯间是发生灾害之后人们逃生的重要通道,但是因其结构特征,其损毁也较为严重。此外,还应高度关注填充墙的设计问题,一旦发生地震,其损毁情况也十分严重。

2.3、钢筋混凝土结构不符合标准要求

在发生地震等灾害之后,遭受损毁最少、保存最为完整的为框架剪力墙,只有柱端、柱和框架梁的节点处以及柱的下端因为地震作用力大的缘故,而发生坍塌或损毁,具有明显的柱弱梁强的特点。这主要是因为并未按照设计规范与要求配置箍筋而导致的,在搭接主筋过程中,有些设计师随心所欲,并未遵循相关的设计标准,如此一来,将会导致严重的后果, 降低建筑物的安全性能。

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3、土木工程结构之中抗震技术分析

3.1、建筑平面结构的设计应该注意均衡性的问题

事实上,建筑结构在面临地震灾害的作用力时受到的作用力不仅仅是来自地面运动产生的应力一个方向,其还会在地震灾害的过程中面对空气冲击过程中各个方向针对建筑结构的作用力,因此建筑结构在平面结构上的设计应该注意保证其能够有效抵挡来自任何一个方向的作用力,保证结构能够从平面的主轴方向上具有足够的强度、刚度以及稳定性能去有效抵抗地震灾害带来的强大冲击力。在这一过程中,建筑结构的刚度和强度越高、建筑结构的稳定性越好,那么建筑结构在面对平面方向上地震灾害冲击力时的安全性就会越好。

3.2、建筑结构的设计应该注意保证结构的简单性

事实上,越是复杂的建筑结构需要倾注的维持力量就会越多,能够对其稳定性造成影响的因素和结构也会越多,而越是简单的建筑结构反而越能有效的保证其稳定性,能够通过杜绝相关结构的变形来有效提升建筑结构的整体稳定性。因此设计师在进行建筑结构的设计过程中应该有效的运用这一准则,尽量保证建筑结构设计内容的简单性,减少建筑结构稳定性的影响因素,同时运用相关计算技术针对建筑结构在面对地震灾害作用力时的主要承受结构进行加固建设,有效的杜绝了太多影响因素对建筑结构稳定性造成影响的同时提升了建筑结构在面对地震灾害过程中的稳定性, 保证建筑结构的安全。

在可能发生破坏性比较强的地震区域,建设、地震、科技等部门要对建筑技术规范进行严格的规定,从施工保障、材料选用、规划设计、建房选址等方面来加强监督检查和技术指导,保证建筑设施能够符合抗震设防的基本要求。根据地震地区本身建筑物的特点来积极引用抗震减灾新材料、新工艺、新技术,并且借鉴发达国家的技术和经验,将其推广应用到建筑抗震设计中。建筑结构抗震设计的管理者以及实施者也对建筑的抗震能力起到很大的作用。所以,必须提高抗震设计工作人员的整体素质,提升整个建筑的抗震工程质量。

3.3、墙体面积和砂浆强度的选择

墙体面积大小和砂浆强度等级对多层砖混房屋的抗震性能有着较大的影响,因此这两项指标的选择合理,可以在很大程度上提升房屋的抗震性能。通过查询经验数据,可以发现,当对多层砖混房屋进行抗震实验时, 房屋二层以上的部分,在地震发生时,受到地震作用力很小,大多数能够达到抗震承载力标准。而一层和二层的部分,受到的地震作用力较大,属于薄弱层,在第一层表现的尤为明显。底层薄弱层是可以加固的,研究表明,当合理的增加墙体的承载面积或者砂浆的强度等级时,底层的抗震承载力明显增强,基本满足要求。由此可见,减轻震害的办法之一就是适当的增加一层和二层的墙体面积或者提高砂浆的强度。

3.4、房屋圈梁和构造柱的设置

水平圈梁的主要作用是连接内外墙,进而使房屋的整体性得到大幅提升,在多层砖混房屋建筑中应用较多,大多设置在沿楼板标高位置。设置圈梁的主要目的是发挥各片墙体的抗震性能,因为这样做能够减少预制板的散落,避免了砖墙平面倒塌现象的出现,将楼盖和纵、横墙连接成一个整体。除此之外,设置圈梁的另一个功能是提高墙体的抗剪能力,因为设置圈梁能够防止墙体开缝,或者当裂缝出现时避免裂缝的延伸。另外, 地震发生时,地表会出现不均匀的沉陷和裂缝,这对房屋造成的影响是巨大的,而设置圈梁则能减轻这种现象带来的危害。

现阶段,混凝土结构大部分都是以建筑结构中承重柱的轴压比、混凝土比例标准及钢筋横截面的比值为计算标准。为了加强混砖结构的强度及钢度,可通过在墙体内增加防震缝、混凝土构造柱、限定建筑层数及高度的方式来完成。近几年来,由于时代的更迭、地壳的变迁,地球上地震灾害频频发生,有关部门对以往出台的《抗震标准》进行了修改,适当的增加了一些强制性的规定,诸如 : 电梯的空间、建筑物的顶层均应与顶部的圈梁相接,每隔一定的距离,就在内外墙的交界处设置钢筋,以此来提高整体结构的稳定性与安全性 ; 此外,设计师还应充分考虑填充墙对建筑物的整体承受力及实际影响,从而制定最佳设计方案。

4、结语

当前阶段地震灾害仍然是一种无法做到有效预测的灾害类型,做好土木工程结构的抗震设计工作是保证建筑工程安全性的准备措施,也是保证建筑结构在地震灾害过程中的有效措施,设计师必须在建筑结构的设计过程中有效的做好相关设计工作,有效的提升土木工程的抗震能力。

参考文献:

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论文作者:吴彦凤

论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期

论文发表时间:2018/11/2

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