摘要:对于建筑工程而言,结构设计十分重要,特别是对于高层建筑而言更是重中之重。不仅可以在人们正常生活中发挥重要的作用,还可以保证人们的生命与财产安全。在我国的高层建筑建设中对于结构设计有着相当严格的要求,本文将对土木工程结构设计中如何考虑抗震问题进行分析。
关键词:土木工程;结构设计;抗震问题;
1 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。
2 抗震结构在土木工程设计中的必要性
地震是一种常见的自然灾害,是地壳运动到一定程度产生的剧烈地质变化,对人类生活的安全与稳定造成的巨大的影响。从有关资料的分析可以看出,地震这种自然灾害不仅发生次数多,波及范围广,而且给人们带来巨大的经济损失,威胁人们的生命安全,使整个社会都承受了巨大的恐慌。其中,建筑物的大面积崩塌,是导致这些损失的主要原因。因此,在建筑行业未来发展的过程中,提高对土木工程设计中抗震结构的重视程度,从整体上提高建筑物的抗震性能是十分必要的,也是相关人员未来努力的主要方向。同时,也是有效减轻地震对建筑物影响的最佳方式。
3 土木工程项目设计中的抗震结构类型
首先,在工程设计中要按照实际情况监测地质变化,采用合理的抗震体系建设,确保抗震设计结构的稳定合理。土木工程项目设计的抗震结构应注意四点要求:第一,设计抗震结构的过程中要注重整体结构,使得各个部分都具备相应的抗震能力。避免由于个别部分的抗震能力不够,降低了建筑物整体的抗震水平。第二,设计建筑物的抗震结构时不但要具有清楚的抗震设计图,还要具有适当的抗震传递路径。第三,为保证重力作用下土木工程项目可以负担建筑物整体所承受的压力,各部分在结构中都应采用竖向分布。第四,为了避免建筑物体系局部出现安全隐患,构建过程中应当充分考虑刚度和强度之间的关系,找出其平衡状态。例行检查时如若发现安全隐患,必须要迅速采取行动进行补救,以期确保土木工程结构的抗震水平。
4 在抗震结构设计中需遵循的基本原则
4.1 结构形状简单化
在土木工程抗震结构的设计过程中,需遵循的首要原则,便是施行土木工程结构的简单化设计,从而可以通过简单化的计算,最终得出建筑整体结构的受力情况,使得土木工程的抗震结构设计更加精确。木土工程结构设计的简单化,不仅能够有效的提升土木工程薄弱环节的坚固性,还能有效的降低地震对建筑物造成的损害。如此一来,土木工程结构的稳定性以及建筑物的整体抗震性能,均会得到有效的提升。
4.2 坚持科学化与合理化的设计
为了有效的提高土木工程结构的抗震性能,在其结构设计的过程中,务必要使其保持适当的合理性。在实际的抗震结构设计中,应根据建筑物的实际情况,对建筑物的结构设计进行规划,从而有效的降低其结构设计中存在的不科学,确保建筑物的整体结构不受影响。除此之外,在土木工程抗震结构的设计过程中,务必要从全面的角度来考虑,从而使抗震结构中各个组成部分都具有足够的稳定性与可靠性。尤其是一些基础设施的结构设计,务必要确保其相互之间能够紧密的连接在一起,以免留下缝隙,导致建筑物的整体稳定性受到不良影响。
4.3 确保结构设计的合理与整齐
该原则是土木工程结构设计中必须遵守的必要原则,确保结构设计的整齐与合理,才能够使建筑结构具备良好的整体布局,确保土木工程结构保持稳定,从而提高建筑工程项目的整体抗震性能。在抗震结构实际的设计过程中,若要确保抗震结构设计的合理与整齐,务必要从外形与刚度上对其进行有效的调节,从而有效的提升建筑结构在整体上的抗侧压力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如此一来,便可有效的提高建筑结构整体的抗压能力,以免使其中心位置发生偏移,既保证了建筑工程项目的质量,又增加了土木工程设计的抗震性能,可谓一举两得。
5 土木工程结构设计中抗震方案应用分析
5.1 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。
5.2 应用最优的统计分析程序
房屋设计人员在完成房屋建筑的结构设计模型建立工作后,要根据模型的实际情况及各方面优化条件来选取最佳计算方法,应用最优的设计程序,确保其用途齐全、功能完善、运转效率高。然后设计人员对上述模型的分析结果展开研究与统计,对不同设计方案进行认真衡量比对,力求从各个角度来考虑问题,全面保障建筑后期使用的经济效益与社会效益,最后以综合平衡角度和节省成本立场,加强技术改进,全面提升房屋建筑的综合效益。
5.3 房屋建筑的细部结构优化设计
房屋建筑的细部结构对其整体结构质量以及稳定性均起到决定性的作用,在房屋建筑的结构设计过程当中,由于缺乏真实的房屋结构数据,极有可能在房屋建筑细部结构的计算过程中出现误差,由于受到各种外在因素影响,导致建筑结构的优化设计方案与实际效果出现巨大偏差。这样一来,不但使房屋建筑细节部分的结构设计出现较多问题,同时也对房屋建筑的整体结构带来隐患。所以,设计人员在开展结构优化设计的时候,应当对房屋建筑的整体细节部分进程充分的了解掌握,不断优化其细节部分的设计效果,防治后期房屋细部结构出现断裂、错位等情况,使建筑本身的经济性、安全性都能够双双提高。除此之外,还需要确保室内挂饰、悬吊灯具、人工造影装置和房建主体结构之间连接的强度,避免出现连接设计不牢固,在地震时出现物件坠落,出现人员受伤现象。
6 结语
综上所述,由于近几年地震灾害的频繁发生,建筑结构的抗震性也逐渐成为了人们关注的重要方面。目前,提高房屋建筑结构的抗震能力主要是通过建筑土木结构设计和抗震性结合的方式来实现的。这就要求在土木工程设计过程中,设计者要依据有关的设计标准来确保方案的可行性,达到提高结构抗震性能的目标,确保建筑物结构的安全性和稳定性。
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论文作者:周军涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/16
标签:结构论文; 结构设计论文; 土木工程论文; 建筑物论文; 房屋建筑论文; 建筑结构论文; 土木论文; 《基层建设》2018年第2期论文;