摘要:近些年,我国的建筑行业发展非常的快速,建筑种类和规模不断扩大,目前,在土木建筑结构的设计中,抗震设计是重点内容,因此,建筑结构设计人员要充分了解建筑结构抗震设计的相关规范以及设计要点,不断学习先进的抗震设计理念,严格遵守抗震设计的基本原则,采用科学合理的设计方法和技术手段增强土木建筑结构的抗震性能,提高土木建筑结构抗震设计的水平和质量。
关键词:土木建筑工程;地震;抗震设计
引言
建筑抗震设计是其结构设计中非常有代表性的一部分内容,近些年国内建筑行业已经进入了转型发展的新阶段,在建筑结构不断复杂化的同时,其安全性问题也已经逐渐得到了人们的关注。地震是影响建筑物安全非常主要的因素,因此我们需要在开工之前优化建筑结构设计并明确抗震设计的要点,进而提高建筑物的安全性能以及使用寿命。下文中笔者从抗震设计的要点入手对此类问题进行了分析探究,希望对进一步推进相关工作的优化落实有所启示。
1土木工程的抗震设计理念
根据我国的建筑抗震设计的相关规范来看,对建筑抗震设计有着明确的要求,通俗来讲就是“三个标准、两个阶段”。其中,三个标准是指,对于小型地震,建筑物不会出现破坏;对于重型地震,建筑物可以进行修复;对于大型地震,建筑物不会出现坍塌,两个阶段是指,当地震强度小于该地区抗震防裂的标准时,建筑结构会发生弹性变形,但是并不影响其正常使用,这就说明在地震的条件下,建筑结构的弹性变形范围在允许变形的数值范围内;而当地震强度靠近该地区抗震设裂标准时,此时的建筑结构会逐渐进入非弹性变形阶段,建筑物就会出现严重的损坏,经过合理维修后,再次投入建筑工程项目中。
2土木建筑工程中抗震设计的要点
2.1选择合理的建筑工程体系
要想实现建筑整体协调性的提升,必须要求设计人员选择合理的工程体系,具体表现为以下两点:首先,提升建筑体系的稳定性,其次是考虑建筑体系的适应性,在达到建筑物弹性改变的基础上,确保建筑物能够更好的抵挡地震灾害所带来的巨大冲击力。
在土木工程抗震设计中,对于建筑物的设计,设计人员要在建筑物的内部安插合理的隔离装置,可以起到良好的减震效果,如果发生地震,冲击力会沿着建筑物从下到上进行传递,这就对土木工程的结构平稳性造成较大影响,而将隔离装置安插在建筑物的内部,可以有效抑制地震冲击力的传递过程。这种方法在高层建筑物中运用较少,多适用于多层建筑结构的设计中。
此外,设计人员要结合地基的内在结构性质,合理选择地基的型号,在有些高层建筑或者是超高层建筑工程中,限于其地下管线过多,分布的范围又比较广,这就需要设计人员结合管线的与工作特点进行合理配置,在确保地基内部结构安全可靠的基础上逐渐提高土木工程的抗震能力,避免地震事故频繁发生。同时,设计人员也要做好土木工程的平面设置工作,因为高层建筑结构较为复杂,整体的格局也不一样,设计者要根据工程的力学特性,预算出运转刚度,并严格按照楼层结构进行水平位移。
2.2建筑结构的抗震设计要合理选择结构材料
在建筑结构的抗震设计中,设计人员应合理选择建筑材料。在地震发生时,建筑结构的自重会加大其倾覆力矩,会对建筑结构的安全性和稳定性造成严重的影响,因此,在保证建筑结构质量安全的基础上,尽量选择强度以及延伸性比较好,且质量相对较轻的建筑材料,以降低建筑结构的自重。此外,还要充分考虑建筑材料的均质性因素,且连接构件的连续性较好,这样才能有效提高建筑结构的抗震性能。
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2.3合理选择建筑抗震场地
抗震场地的选择是建筑结构抗震设计中非常重要的一部分内容,若建筑物的地表性质不稳定,那么位于该类地域之上的建筑物的抗震性能也将会受到影响。如果地震发生,加之建筑物地表性质不稳定,便会大幅度降低建筑物的抗震性能。具体来说,建筑设计与建设单位应选择开阔、平坦而且地质结构稳定的地段作为建筑物的建设场所,还应当通过必要的技术检验确定土壤硬度和密度能否达到建筑结构载荷的要求,从而保障建筑物的承载力和稳定性。此外,选择抗震场地时需尽可能避免河岸边缘、采空区、地震断裂带以及山岳软土地段,这类区域的土质凝结度均无法达到相关标准。建筑物场地经常会出现地基承载能力不足的问题,所以需通过相应的技术处理方法对地基进行加固处理,保障人民群众的生命财产安全。
2.4提升抗震等级
地震灾害造成了人民巨大伤亡及财产的重大损失,国家为了避免不必要的损失。对土木工程的质量要求越来越严格,国家对建筑的抗震要求作出了具体的规范。建筑物在地震中要达到遇到小震完好无损。遭遇到中震的情况下,建筑物经过修理还可以继续使用,遭遇大震后。建筑物可以屹立不倒,地震的出现有其规律性,通过对地震规律的研究,专家发现,小震出现的频率较高,大震出现的频率较低。如果将50年作为一个地震周期出现,小地震一般五十年左右出现一次,中型地震一般475年出现一次,大地震出现的频率最低,大概2000多年才会出现一次。所以建筑在建造的过程中,要充分考虑地震灾害发生的频率。根据发生的频率与发生的地震灾害的等级来建造建筑。同时要设立相关的部门对建筑的抗震等级进行检测,确认相关的工作做到位,保证工程质量。
2.5设置多重抗震防线,开展悬挂隔震设计
每增加一道抗震防线在能够在地震发生时给居民增加一丝逃生的希望,要尽可能选用性能优越的建筑施工材料来设置抗震防线。在此基础上,还应当在建筑物的适当位置设置抗震部件,以进一步缓解地震所带来的冲击,最终达到降低地震损失的效果。
悬挂隔震选用的是悬挂结构,简单来说就是将建筑物的大部分结构悬挂起来,以减轻地震发生时对其造成的影响。经过悬挂处理之后,地震波带来的能量就不会传递给建筑结构,其稳定性便能够得到保障。悬挂隔震最常用的方法是大型钢结构,其核心构件为钢结构悬挂体系。如果从构成上划分,大型钢结构主要分为主框架和子框架两大组成部分,通常情况下子框架会通过锁链或吊杆悬挂于主框架之上。基于此,地震发生时只有主框架会发生摇动,因为锁链或吊杆的作用子框架并不会接受到地震波产生的能量,所以子结构不会产生惯性力。
结语
综上所述,通过采用合理科学的建筑工程体系,适当提高建筑物的抗震设计等级、增强对设计结构的合理配置设计以及妥善安插抗震防线等等,确保土木工程项目的抗震性能得到切实提高,防止土木工程建筑项目再次发生结构失稳的现象。同时,作为一名建筑工程的设计人员,要不断更新自己的设计理念,发展和创新技术手段,与时俱进,提升自己的专业素养以及专业知识,丰富设计内容。还要利用有限时间学习大量的抗震设计知识,并且遵守相关的规范要求,确保土木工程建设的抗震性能实现全面提高。
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论文作者:叶川
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/12
标签:建筑物论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 土木工程论文; 发生论文; 土木论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第30期论文;