摘要:针对于土木工程来讲,其在建筑行业中占据着极为重要的地位。将抗震概念充分的融入到土木工程结构设计当中,可以有效的将建筑的使用寿命及其实用性能进行大幅度的提升,这必然会成为建筑行业今后发展的趋势。由于抗震性能的融入,促使了建筑整体安全性能以及稳定性能的大力提升,将诸多的安全隐患排除在外。针对我国的建筑部门来讲,必须依据国外的先进技术与知识,通过深入的探究与分析,结合实际的建筑结构,实现土木工程结构设计的抗震性能的不断加强。本文分析了土木工程结构中的抗震问题。
关键词:土木工程;抗震;结构设计
抗震性能以及结构的稳定性和安全性是在土木工程结构设计当中的重点,同时也是人们关注的重点。在设计过程中,设计人员要掌握现场的情况,选择合适的施工场地、布置合适的结构体系以及使用抗震材料,掌握抗震设计要点,从而有效的提高结构的稳定性以及安全性。
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,也是有效减轻地震作用对建筑物影响的最佳方式。
2抗震结构设计的主要原则
2.1结构的形状应该简单
建筑物的抗震结构的形状应该简单,主要优点:①方便建筑物的施工;②简单的结构设计减少灾害所造成的损失,简单的结构经过灾难后造成的建筑物的损失也相对少;③为抗震结构性能的计算检测提供方便。只有更精确的对建筑物的受力进行计算才能更好的对其进行掌握,从而更好的提高建筑物的稳固性。
2.2整体的设计要科学、合理
在结构的抗震设计之前,首先应该布置合理的建筑结构形式,规避出现豆腐渣工程与可控因素造成的人员财产损失。若是因为建筑物本身的结构形式出现科学性的问题,那么就算是抗震措施做得再完美也没有什么用处。所以要考虑整体设计结构的科学、合理,做好建筑根基,在保证建筑结构的科学合理的稳定性上进行抗震结构的设计安排,从而能够从根本上保障抗震性能的稳定。
2.3结构要合理、整齐
结构的合理整齐首先在外观上会给人好的视觉效果。结构的合理整齐最大的优点自然是提高建筑物的抗震性能,其可以提升建筑物的整体抗侧压力,从而提高整体抗击外部压力能力,提高建筑物的稳定性能。
3提升土木工程结构抗震性的措施
3.1在土木工程的地基中使用特殊的防震材料
在土木工程结构当中使用隔震材料主要针对其地基进行的,这主要是为了降低地震对建筑物的伤害。建筑地基在传统的抗震处理当中通常是在其底部进行黏土以及砂子的铺设,这种方式虽有一定的抗震效果,但是却未有效的提高结构的抗震性能。当前,在进行土木工程结构地基抗震处理当中,传统的砂子和黏土已经被现代沥青所替代,这就有效的提高了地基的抗震性能,从而降低了地震灾害对结构的影响。
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3.2重视工程场地的选择
在选择结构施工场地之前,设计人员首先要考核整个工程场地,分析工程施工场地的状态,同时在确定场地时要对当地的气候、地理环境、地形以及场地的地质条件进行细化并充分的考虑,要避开凹陷、滑坡以及断层的地段,若必须在这些地段上进行施工则要进行有效的安全防护,从而保证结构的安全性。
3.3设计结构模型
初步设计一个基础的建筑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。
3.4按抗震等级对土木工程结构进行划分
地震根据等级不同,产生的破坏力也不同。因此,在土木工程抗震结构的设计过程中,要分别对梁结构与柱结构进行处理,并根据当地地震历史情况分析,使其满足该地区最高等级地震的抗震能力,从而确保建筑物整体结构的适用性与稳定性。与此同时,在设计的过程中,要充分的考虑到钢筋混凝土在地震时的承载力与延展性。建筑物延展性的提升,有助于建筑物中各构件强度与刚度方面的提升,使建筑物抵抗地震作用力的效果增强。如此看来,在土木工程的结构设计中,要有效的提高同层之间柱的抗震能力,务必要确保其梁端与柱端的塑胶性,使建筑物的整体抗震性能得到有效的提升。
3.5多层次与完善的抗震性设置
当地震发生时,建筑物中的每一个部件都可以及时的发挥出它们最大的作用来对建筑进行保护。建筑物的延展性的不断增强,促使其可以与建筑物的刚度与强度进行科学的、合理性的有效融合,以此来实现分散地震作用力的最佳效果。在设计中,我们还要考虑到将长框架内部同一水平柱两端的长度进行加长处理,以此来对柱底部出现塑胶性的变形进行周全的考虑与预防,由此一来,可以将结构设计中抗震性以及高效性来进行充分的体现。就目前我国的建筑结构来讲,高层化已经成为全国的发展趋势,地震时,所产生的作用力会更加的难以准确的进行确定,如果在对其进行土木工程结构设计时,没有更好的将一些抗震性的设计融入其中,当地震发生时,后果将不堪设想。
4结语
综合上文所述,建筑行业的不断发展,推动了建筑工程项目的不断增加,为了避免建筑工程项目在地震过程中发生大面积崩塌,减少地震带来的经济损失与人身财产安全的危害,务必要加强建筑工程项目抗震结构的设计。然而,作为建筑工程项目中的基础工程,也是最为重要的过程,其抗震结构与抗震水平的提高,对于提升建筑结构的稳定性具有十分重要的意义。所以,在土木工程结构未来的发展过程中,务必要重视建筑物抗震结构设计的重要性,加强建筑物抗震技术的开发与研究,从而有效的提高建筑结构的抗震性能与稳定性能,有效的降低建筑物在地震中存在的安全隐患,使居民的人身财产安全得到有效的保障。
参考文献:
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[5]梁栋.土木工程结构设计中的抗震设计要点[J].建材与装饰,2016.
论文作者:韩小波
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/18
标签:结构论文; 土木工程论文; 建筑物论文; 结构设计论文; 性能论文; 建筑论文; 抗震性论文; 《基层建设》2017年第26期论文;