土木工程结构设计中的抗震性问题微探论文_陈国梅

土木工程结构设计中的抗震性问题微探论文_陈国梅

广西博驰规划设计有限公司 广西南宁 530000

摘要:建筑工程的安全性是关系到公众生活生产健康的重要保障,除了防火防盗水电安全等常规外,近年来,我国较为频繁的地震现象让大众越来越关注土木工程的抗震性指标,因此本文就立足于此,探讨土木工程设计中的一些抗震性的问题。

关键词:土木工程;抗震设计;抗震性

一、抗震设计的因素控制

土木工程的抗震性能是现代土木工程越来越关注的重点,建筑工程师在建筑设计上也开始将更多的精力投入到该领域的设计中来,虽然在该领域,我国已经积累了大量的经验,但是影响抗震的因素有很多,在实际设计中还要考虑到建筑环境的影响,所以在设计的综合性和复杂性上都有较大的设计难度,一般来说,其中需要注意的因素有以下几点:

1、规划的整齐性和合理性

如今的城市建筑在设计上都相对较为密集,在整体规划上的整齐性和合理性对于建筑的抗震有着重要的影响,保证建筑彼此间较大的间距,保障各建筑具有独立的抗震效果,避免建筑之间因为太过紧密出现相互影响,这是减少链式反应带来连锁影响的重要手段。

2、保证结构形状设计的简练性

由于影响建筑抗震能力的因素是多个因素联合作用的,所以为了便于实现分析和控制,在建筑设计上就最好做到简练,保证其简练性,在具体内容上包括两点,第一就是结构外形的简练,规矩的外形设计更便于分析抗震因素的影响因子,然后就是抗震措施的本身要做到简练,保证在面临地震时,能最快地发挥功效,将损失降低到最小。

3、建筑材料和设计的有效性

建筑本身的抗震效果与建筑材料本身的质量有着密切的关系,当建筑材料达到一定的刚度时,即使不用做抗震设计,建筑本身都具有较好的抗震效果,因此根据实际建筑制定施工标准的考量表,严格监督各部件的质量是否达标的步骤也就成为了必然,当然,材料之间的组合结构也很重要,打牢地基,多使用稳固的三角形结构,保证各部位之间衔接的牢固中,让建筑具有更好的整体性,从而提升竖向和水平的抗震能力。

4、保证竖向设计的均匀性

土木工程建筑设计的一个重要考量因素就是建筑竖向设计的均匀性,所谓竖向设计的均匀性,可以简单理解为建筑的竖向压力要均匀地分散在每一个承重柱上,使其在一个水平上面具有较好的均衡一致性,这样的设计能够有效地提升建筑震动时的能量扩散速度,在细节上要注重在平面上的设计的均匀性和合理性,在竖向上要注重尺寸的收缩性和承接性,该特性也与施工质量有很大的关系,因此在施工监督上也要落实。

5、抗震机制的重用性和修复性

建筑的实际抗震效果应该要有一定的重用性和修复性,也就是说,建筑的抗震能力不能在一次地震中就被消耗殆尽,要有较好的重复抗震能力,从当下的施工设计流程来看,一般的建筑的框架设计此方面都具备较好的重用性和修复性,但是在框架之间的填充部分,比如墙面,窗户等问题在应对重复抗震时就略显疲软,因此在设计上,也要注重对这些方面的修复,比如分离柱墙,设置防震缝等等。

6、建筑场地的选择性问题

在农村地区进行建筑时,可供建筑的选择点较多,这时候,就可以从建筑环境的选择问题上入手,选择硬质的一体化的岩土层,避开像是河流、陡坡、充水石灰岩、黄土等地质的地区,在无法避免时,应该对地基进行固化处理,从而加强地基的承载力达到抗震效果。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

二、抗震设计的重要环节

降低地震带来的危害是抗震的宗旨,在具体的实现上这一步可以从两个方面入手,第一就是提升建筑本身的抗震能力,第二就是降低建筑在突破极限时带来的危害。在设计中包含三方面的主要内容,分别是抗震概念,抗震构造和抗震缓冲。

1、概念设计

所谓概念设计,就是在结合施工环境后,综合考量到影响抗震的因素,落实建筑的功能设计、特性设计、内部布局设计和多建筑之间的关联性设计,它也要考虑到该建筑建成后对周边环境产生的影响。这些概念的提出可以是在建筑之前通过经验总结得到的,也可以通过具体的施工不断累积得到的,但是它都应当有确实的数据支持。

抗震概念设计的第一步便是结合环境选择施工点,得到周边环境的影响因素,然后确定建筑的平面设计是进行规矩的传统设计还是不规则的创新设计,当使用不规则的创新设计时,需要借鉴国内外的相关数据得到可靠的保障和支持,在进行抗震材料和体系的选择时,要考虑材料本身的强度、延展性、重力比值、正交各向性以及均匀性,当然,成本也是一个重要因素,它决定了设计体系的选择,然后在抗震概念的引导下,要进行专门的抗震设计,如何构造多道防线,每一道防线中的因素应当包含哪些都应该着重考虑,比如一个经典设计就是“强柱弱梁”,它的概念设计就是,让梁的屈服先于柱的屈服,这样当梁产生变形时消耗的地震能量也能通过更强大的柱进行分散,从而使柱退居到第二道防线的位置,为大地震中的逃跑疏散争取更多时间。

2、抗震构造

基于计算之上的抗震构造体现出很好的精确性和可参考性,它可以从建筑的整体架构设计中得到体现,抗震构造常见的因素有圈梁、构造柱、防震缝,根据震害研究表明发现,框架结构震害的严重部位多发生在框架梁柱节点和填充墙处,所以要将受力筋锚适当加长,在节处对箍筋进行适当的加密。当震动发生时,由于柱的震害重于梁,柱顶的震害重于柱底、角柱的震害重于内柱、短柱的震害重于一般柱,所以在框架整体构造上,要把框架设计成延性框架,遵循渐变的原理让力量逐步得到分散。

防震缝是抗震构造中常用的设计,它的作用就是将不规则的设计分解成几个规则的单元,每个单元在地震下应当具备自己的应力分散系统,从而达到让不规则的整体具有较好的抗震效果。

3、抗震缓冲

当地震的能量强度已经超过了建筑的极限值,建筑几乎面临必然解体的时候,这时通过抗震缓冲可以尽量减少地震带来的危害,抗震缓冲的基本理论是,在材料性能完全一样时,选择轻型材料,在连接可进行硬性连接和软性连接时,选择软性连接,在逃生通道方面着重进行加固设置,这些举措都是在关键时候为生命多增加一份希望的关键举措。

结束语

加强对建筑抗震性的研究是当下土木工程的必然选择,为了保证抗震效果的有效性,从最初的材料控制到工程施工环节再到最后的验收环节都应当进行严格的把关,充分考虑影响抗震能力的多个因素,以数值计算的精确性为支撑,进行严格的施工管理和验收,这才能全面有效地提升建筑的抗震效果。

参考文献:

[1]方小丹,魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报,2011,(12).

[2]胡洁.浅析建筑结构抗震设计[J].科技创新与应用,2012,(6).

[3]杨甲奇.关于建筑结构抗震设计若干问题的探讨[J].建筑工程,2014,(2).

[4]王忠伟.关于土木工程结构设计安全性与经济性的探讨[J].华章,2013(16):340.

[5]项仲贞.建筑工程结构施工图设计中存在问题及改进建议[J].中国科技信息,2006(17):82-83.

[6]梁健.高层建筑结构的概念设计[]J.工程建设与档案,2003(2)25-26

论文作者:陈国梅

论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期

论文发表时间:2019/4/26

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

土木工程结构设计中的抗震性问题微探论文_陈国梅
下载Doc文档

猜你喜欢