土木工程结构设计中的抗震设计要点论文_王琼琼

土木工程结构设计中的抗震设计要点论文_王琼琼

山东拓远工程项目管理有限公司 山东德州 251200

摘要:地震是一种较为常见的自然灾害之一,其给人类带来的危害是巨大的,尤其是在目前的城市发展过程中,城市居民较多,如果遇到较为严重的地震灾害会产生较大的人员伤亡,造成大量的经济损失。为减缓地震给人们带来的伤亡问题,需从多个角度出发对建筑物进行加固,在整体的加固过程中,第一步就是从结构设计出发,提升土木工程的抗震性能。鉴于此,文章分析了土木工程结构设计中的抗震设计要点,以供参考。

关键词:土木工程;结构设计;抗震设计要点

1抗震设计理念概述

土木工程结构设计过程中,需要对抗震结构投入更多的时间和精力,使建筑的安全性更符合人们的需要。抗震结构设计要考虑多个方面的内容,建筑设计人员要基于对抗震结构与建筑材料性能的掌握的基础上,采取针对性的措施对土木工程结构进行综合设计,确保抗震性能良好。

在建筑抗震设计中,需要遵循以下原则:(1)整体性原则。建筑物抗震性能设计,需要考虑建筑物整体可以承受的震级,所以,土木工程结构的整体性是抗震设计中需要考虑的重点方向,最大限度地保证建筑物的整体抗震效果,从整体出发,确保建筑物在地震来临时有良好的抗震性能。(2)确保土木工程结构的刚度满足抗震要求。基于对建筑物刚性需求的考虑,如果建筑物刚度不符合要求,抗震性能将大大减弱,发生地震时,建筑会受到严重的损坏。所以,设计人员在设计中需要考虑建筑物的刚度,控制土木工程结构产生的变形。

2土木工程结构设计中的抗震设计要点研究

2.1土木工程结构规则、对称分布

建筑物的抗震性能受到土木工程结构的影响,尤其是高层土木工程结构,其结构是否均匀、规则从很大程度上影响着土木工程结构抗震性能。现代化土木工程机构的特点之一就是体型庞大、高度稿,和普通低层建筑不同的是其结构对稳定性要求更高,应当合理控制好建筑的平面形状,保证其均匀性和对称性良好。应当合理化设计建筑的纵横比,将建筑扭转进行良好控制。在实际开展土木工程结构设计过程中需要加强对建筑刚度和质量的控制,保证建筑能够均匀承载材料,保证建筑物呈对称分布结构。设计时在确认结构设计之前应当综合考虑建筑场地产生的影响,保证场地和设计各个方面能够满足建筑基础形式。现代建筑工程基本都设置地下室,如果建筑所在区域存在软土等特殊地质,那么需要通过使用桩基、筏板基础等方式改善特殊地基,提高地质的承载力。

2.2借助刚度设计提升土木工程结构的抗震性能

刚度是土木工程结构抗震设计中至关重要的内容。在土木工程结构的抗震设计过程中应当注意,各个方面的冲击力和破坏力会对建筑主体主轴产生严重影响,此时应当采取合理的设计保证建筑刚性合格且足以应对地震力带来的破坏,尤其应当严格考量土木工程结构抗扭转刚度问题,避免地震力对土木工程结构产生严重冲击,造成土木工程结构变形甚至出现整体稳定性不足的情况。土木工程结构抗震设计中至关重要的工作就是刚度设计,应当从构建刚度、结构整体性等多方面进行充分考虑,保证各个部件和子结构都能够遵从整体性原则,都能够满足整体建筑刚度要求,全面提升建筑的抗震性能。

2.3选择延展性以及强度高的材料

材料是土木工程结构抗震设计中重要的内容之一,设计人员在进行土木工程结构抗震设计中需要合理选择建筑材料。土木工程结构设计中首先要保证材料和国家标准规定相符合,在抗震能力提升方面结构设计是重要的一方面同时建筑材料也是重要的一方面。所以在设计抗震结果的过程中应当高效协调好建筑设防水平、建筑基础、建筑高度等内容。土木工程结构抗震设计中选取建筑材料需要从强度和材料延展性两方面进行考虑。土木工程结构部位不同对构件的性能要求也有所差异,所以应当确保构架连续性满足要求。在完成材料选取后还要反向检验建筑抗震性是否合格。此外,设计人员还要适当考虑企业的经济性,选择物美价廉的材料。

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2.4设置多道抗震防线

多道抗震防线结构体系应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。(1)第一道抗震防线应优先选择不负担或少负担重力荷载的竖向支撑或填充墙,或选用轴压比值较小的抗震墙与实墙筒体等构件,不宜采用轴压比较大的框架柱兼作第一道防线的抗侧力构件。(2)第二道抗震防线。可以采用在原本的框架位置布置钢支撑的方式提高结构的抗扭强度,并且与原本的框架结构一起形成第二道抗震防线。钢支撑具备很强的变形能力,可以在地震来临时继续发挥作用,耗散大量的地震能量,提升建筑工程的抗震性能。

2.5防震缝设计

在设计建筑抗震结果过程中应当坚持预防为主的理念,如果建筑物的建设标准无法满足设计要求那么可以根据设计要求做好防震缝的设置,在工程项目中设置防震缝可以将建筑内部结构分解,进而实现地震力的分散。为了保证防震裂缝和上层建筑保持相互分离独立应当在防震缝两侧适当预留一定宽度,一旦发生地震,地震所引发的建筑物受力不均匀、结构体型不规则的问题可以通过防震缝得到有效解决,同时如果建筑内部结构某个部位出现了损坏或者变形也不会影响到其他部位的性能。

2.6墙体设计

土木工程结构中的墙体在发生地震灾害过程中十分容易出现裂缝问题,甚至可能出现坍塌的情况。在土木工程结构设计中,墙体设计占据着十分重要的地位。设计这可以通过单独设计墙体的方式将设计效果优化。为了保证墙体能够满足抗震设计要求,可以采用纵向设计和横向设计的方式,保证两方向都能够具有足够的抗震性能。

设计者在设计建筑墙体结果过程中应当加强对细节设计的重视。例如在设计剪力墙结构中,可以重视横向设计中墙体的均匀度,如果遇到地震灾害能够在横向位置方面降低地震对墙体产生的影响。在纵向设计方面加强设计避免地震作用下墙体结构出现严重纵向位移,甚至出现坍塌。此外,应当确保墙体结构具有足够的承载力。墙体的数量从一定程度上决定着建筑的刚度,如果没有按照设计规范要求进行墙体数量的设计,那么必然会影响到土木工程结构的安全性和稳定性,建筑墙体结构的刚度也很难满足要求,在地震发生时可能会发生严重的安全事故。

2.7建筑构件设计及建筑连接节点构造设计问题

建筑物是由多个构件逐渐搭建和连接而成的个体,所以在实际的设计上,要考虑相关的节点连接问题,但是随着建筑物立面和室内空间装饰标准的提高,整个建筑构件的品种和材料都会逐渐增加。而在建筑物的整体设计和研究上,立面一般使用立体贴砖和外贴与外挂大理石的设计,大部分建筑物还会使用幕墙设计,如玻璃幕墙和铝制材料幕墙等。内饰分为地面摆设和空间吊挂等,空间吊挂要完成空间吊灯和艺术造型的有效设计,这些都是建筑物本身不具备的,需要外挂到实际的空间上,而在实际的管理过程中,要考虑相关非主体构件的抗震问题,防止地震时出现整体脱落、破碎伤人等危害,应从与主体结构连接的节点处进行合理的处理。

3结语

总的来说,建筑设计是建筑抗震设计的一个重要方面,建筑设计与建筑抗震设计有着密切的关系,其对建筑抗震起着重要的基础作用。一个优良的建筑抗震设计,必须是在可行性研究阶段、方案设计阶段与结构设计相互配合、协作,共同确定抗震性能目标,保证建筑物抗震性能的基础上完成。为此,设计人员要充分重视土木工程结构抗震设计中的重要性,在设计过程中注重对抗震设计要点的研究与应用,保证工程抗震性能的有效提升。

参考文献

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论文作者:王琼琼

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/16

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