中国建筑科学研究院 北京市 100013
摘要:近年来,我国建筑行业发展非常迅速,为我国经济建设打下坚实基础。在人们的日常生活当中,建筑工程为人们的日常生活以及学习和工作提供了最基础的场所,对于人们的生活秩序具有非常重要的意义。而在建筑使用过程中,对于建筑性能产生至关重要的,除了在建筑过程中所留下的安全隐患之外,自然界中的地质灾害,例如地震等筑物的安全性能也会产生非常严重的破坏。
关键词:土木工程结构设计;抗震关键问题
引言
我国建筑行业经过多年不懈努力已经取得了非常不错的成就,建筑工程项目在发生地震时如果出现大面积损毁,会对人们的人身安全构成严重威胁,带来巨大的经济财产损失。为了尽可能的避免此种情况发生,应当高度重视并且有效落实土木工程抗震结构设计。
1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,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,必须要加强对土木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,降低地震给建筑物带来的影响。
2抗震结构设计需遵循的原则
2.1结构平面与竖向的规则性
土木工程抗震结构设计之中,首先要遵循的原则是结构平面与竖向的规则性,也就是设计师在具体进行结构设计之中注意考虑质量、高度、承载力等方面,从保证以上几方面分布均匀的角度出发而合理设计。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,以此来巩固薄弱环节使结构各部分受力均匀。
2.2使结构形状设计工作科学合理
在实际的结构设计工作中,需要根据相关基础要求来进行设计工作,是相关结构的承载强度以及高度能够达到相应的标准,符合建筑设计需求。而且,抗震结构的设计需要和上部结构之间形成稳定可靠的衔接关系,例如隔板以及主体之间衔接空间充分,这样可以使结构所拥有的刚度和抗力能够大大增加,保证各部件之间衔接关系良好,竖向以及水平的抗震能力得到显著提升。
2.3调节结构设计的外部形态及刚性
土木工程结构的外形直接影响着结构整体的抗震性能,所以,在对土木工程结构进行设计的时候,必须要确保结构外形的合理性,确保结构外形能够有助于结构抗震性能的提升。此外,在对土木工程进行结构设计的时候,设计人员还应当加强对结构刚性设计的重视,确保结构刚性能够满足抗震设计要求,从而使建筑整体稳定性及抗震性能得到有效提高。
3土木工程结构设计中抗震问题解决对策
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一种。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在土木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,施工情况来进行相应的施工材料的选择,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,同时钢筋的受力方向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慎重对待土木工程结构选址
工程所在地对整个土木工程抗震性能有一定的影响。对于提高土木工程结构的抗震性能,再优化设计土木工程抗震结构的过程当中,应当注意规避选址不合理的问题。设计师在具体进行抗震结构设计之前,应当对土木工程所在地的地理环境和地质变化加以了解,明确当地的地震多发地带、地震的发生等级、地震的发生频率等等,进而避开地震多发地带,远离地壳的交汇处,选择相对平整的、平稳的位置来进行土木工程建设,如此能够在一定程度上规避地震,加之土木工程结构优化设计,使该工程具有一定的抗震能力,可为后续更加安全、可靠、稳固的使用的建筑物创造条件。
3.3提高土木工程抗震结构的合理性
当地震灾害来临的时候,建筑物会依靠土木工程结构的抗震性能来转化地震所带来的作用力,所以,在进行土木工程结构抗震设计的时候,设计人员必须要加强对这一问题的重视,保证抗震结构设计的合理性以及稳定性。优质的建筑结构设计需要使建筑物具有良好的延展性,在水平侧向受力方面起到良好的缓冲与抵消,从而形成一个双向的固定结构,使梁、柱、墙体能够同处在一个水平轴上。这样能够有效降低地震灾害给建筑物带来的损坏,能够大大提高建筑安全性,使人们的生命及财产安全得到更有效的保障。
3.4抗侧力体形优化
如果施工过程中结构预案选择的是刚性,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,那么塑性铰就越多,相应的地震过程中,地震对于建筑所产生的危害也会大大降低。对于建筑结构来讲,建筑结构的强度越高,那么建筑物的整体稳定性就越好,所以工作人员在进行建筑结构优化工作是如果结构受到了破坏,那么不需要按照楼层设定屈服机制,可以根据整体性原则来进行屈服机制的设计工作。
3.5培养抗震结构设计专业人才
相应的抗震结构设计工作需要由专业的人才来进行,因此在建筑行业的实际发展过程当中,抗震结构设计的专业性人才培养工作不能够停止,需要在各高校内部进行合作性教学培养。就是在进行教学过程中,不仅仅需要使学生们的理论知识能力掌握的非常好,而且还需要使学生的实际动手能力得到增强,可以通过组织多种形式的比赛,来使学生的实际动手能力以及主观能动性大大增强。
3.6新材料与新技术的引用
在抗震设计领域,我国现象规范基本以抗震设防烈度八级为基准指标(北京地区)。基本原则为“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。当下,大多数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。
结语
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施工工程,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:
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论文作者:王莹
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第24期
论文发表时间:2019/6/25
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