土木工程结构设计中的抗震问题探讨

2019-12-20 05:36柳燕军
建材发展导向 2019年17期
关键词:设计方案抗震结构设计

柳燕军

(江西省萍乡市建筑设计院,江西 萍乡 337000)

结构设计是土木工程施工的重要环节,对建筑稳定性与施工安全性具有直接影响,具体包括抗震、人防、地基等设计,施工企业想要提高土木工程施工质量,增强建筑抗震性能,必须明确结构设计中存在的多项问题,并基于此结合现代设计理念与科学技术制定高效可靠的解决方案,以此增强土木工程的实用性。

1 土木工程结构设计中的抗震问题

1.1 地基设计不合理

如果土木工程的地基设计不合理,极容易降低建筑的抗震能力,尤其是对承载力要求比较高的高层建筑,若是地基设计出现问题,便会出现土地液化问题,导致地面沉降,使得建筑上部倾斜,降低建筑应用的安全性。此外,某些土木工程开展于危险地段,如果不能保证地基结构设计的合理性,一旦遇到地震等自然灾害,地基就会出现不均匀沉降,使得建筑结构出现不同程度的裂痕,对建筑内部居民的生命财产安全造成威胁。

1.2 结构体系不完善

结构体系是影响土木工程结构设计结果的关键因素,施工企业若想提高土木工程施工质量并降低经济损失,必须保证结构体系的科学性与完善性。现阶段,多数企业构建的高层建筑类土木工程以框架填墙结构为主,在遇到强力震动后,内框架上部的剪切型极易被破坏,使得建筑的抗震能力大幅度下降。

1.3 刚度与构件的破坏

刚度破坏是指土木工程的主体结构被破坏,当前大部分建筑结构为L 形、矩形、三角形,其中L 形结构与三角形结构缺乏对称性,易在发生较强震动的环境下出现扭转现象,加剧震动危害,而矩形则会引发电梯井偏移问题,导致震动破坏程度进一步加大[1]。构件破坏是指建筑的某些组成部件被破坏,比如以框架剪力墙结构为主的土木工程在地震中,窗台下部易出现交叉性裂缝,降低建筑结构的稳定性,但由于层间位移角不断扩大,所以构件破坏的危害程度相对较低。

2 提高土木工程结构抗震设计水平的方法

2.1 基于现代理念革新传统抗震设计理念

正确且先进的设计理念能够为土木工程结构设计工作顺利推进提供强有力支持,是增强建筑抗震能力的重要保证,因此施工企业必须结合现代理念对传统土木工程结构设计理念进行革新。基于新理念开展结构设计工作,设计人员可以保持思路的清晰性与判断的准确性,有利于促使后续施工有序进行,对降低施工风险与成本消耗具有积极影响,极大程度上提高了土木工程结构设计的科学合理性、增强了建筑的稳定性与安全性。

2.2 结合施工现场情况不断完善设计方案

设计方案是施工企业开展土木工程建设的主要依据,只有保证设计方案的可行性,才能确保地基设计的合理性、结构体系的完善性,有效避免刚度和构件被破坏。因此,设计人员要认识到抗震性能的重要性,深入施工现场调查具体情况,根据分析结果制定设计方案,并在方案中标明强化抗震能力的具体步骤,比如通过综合考虑抗震设防类别、地质结构等影响因素设计地基施工方案,有利于增强地基的承载能力,减少沉降现象发生[2]。

1) 科学选择防震材料,出于安全考虑,设计人员若想保证土木工程结构设计的抗震能力,可以科学选择防震材料,以此增强抗震效果。过去采用的防震材料主要是砂子、黏土,尽管抗震效果比较明显,但仍存在改进空间,对此施工企业可以用沥青代替砂子和黏土,进一步增强抗震能力;或者改变建筑墙体施工材料,通过增强建筑整体结构稳定性的方式提高减震效果。

2) 在关键位置安装隔震装置,在某些关键位置安装隔震装置对提高土木工程结构设计的抗震水平同样具有重要作用,能够起到良好的减震效果。由于在地震发生后,由震荡产生的能量会沿着建筑不断向上传递,导致建筑结构被破坏,具体表现为墙体出现裂缝、地基沉降等,若是在能量传递的关键位置安装隔震装置,便能有效阻碍能量的传递。值得注意的是,该种方法更适用于建筑高度较低的结构抗震设计,在高层建筑中无法发挥较大作用。

2.3 提高设计人员综合素养与设计水平

具有极强可行性与合理性的土木工程结构抗震设计需要专业人才充分发挥自身理念与能力实现,因而为了提高抗震设计水平,施工企业必须明确提高设计人员综合素质与专业能力的重要性,聘请或培养专业人才。第一,企业可以与高校建立合作关系,由于高校能够给予学生系统性理论教导,所以此类人才的基础相对牢固,企业只需要为其提供实践机会与经济支持,便可获得较多实力强、水平高的优秀人才;第二,对于综合素质的提升,企业要密切关注设计人员的思想观念变化情况,定期开展思想政治与企业文化培训,重点提升其职业道德水平,同时结合设计人员实际情况帮助其制定职业发展规划,以此实现提升土木工程结构抗震设计水平的目的。

3 结语

综上所述,解决土木工程结构设计的抗震性能是提高施工质量、降低经济风险的有效措施,因而施工企业必须明确土木工程结构抗震设计的重要性与必要性,基于现代设计理念对传统抗震设计理念进行革新,结合施工现场实际情况不断优化与完善抗震设计方案,致力于提升设计人员的综合素养与设计水平。

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