土木工程结构中的抗震问题分析

2020-09-10 17:04别明明
环球市场 2020年4期
关键词:结构设计土木工程

别明明

摘要:现阶段,社会经济高速发展促使着人们生活水平与质量提升,如今人们对居住建筑的结构也有了更高要求,不单只重视于建筑物的实用和美观,还对其结构的稳固安全及抗震性能更为注重。因此,在土木工程结构中,只有切实的提高工程结构的抗震结构设计,才能更有效的提升其安全性能。在本文中笔者主要对土木工程结构中的抗震问题展开分析,同时提出一些有利于提高土木工程结构抗震性能的相关要点,旨在提升施土质量以确保工程的稳固性和抗震能力,仅供参考。

关键词:土木工程;结构设计;抗震能力

一、土木工程抗震结构设计的基本原则

(一)整体性原则

土木工程结构的抗震性是需要作用于结构整体的,因此在抗震结构设计中需要设计人员严格遵循整体性原则,立足于结构整体,通过全面优化设计规划,严格把控设计环节,充分保证抗震结构设计整体布局的合理性。同时,坚持整体性原则,能够有效规避对结构整体稳定性有不利影响的因素,保证结构间具有良好的协调性,并且在整体性结构设计中,通过对力学的精确计算,能够有效提升结构的抗震能力。

(二)简单化原则

在土木工程抗震结构设计中,简单的土木工程结构体系能够发挥出更好的抗震效果。这主要是由于简单化的结构在力学计算中更加明确,从而在土木工程结构设计的平衡性控制中处于更有利的地位。因此,遵循简单化原则,更有利于避免因为土木工程结构设计过于复杂而对结构抗震性能产生的诸多影响,增强土木工程的抗震效果。

(三)抵抗性原则

提高土木工程结构的抗震性,主要就是提升结构稳定性,更好的抵抗地震对结构造成的影响。因此在设计中需要围绕抵抗性原则,使土木工程达到最佳的抵抗状态,在地震中发挥最好的抵抗效果,提高土木工程结构的抗震性能。同时,在抗震结构设计中需要在充分保证结构整体稳定性的基础上,设计最适宜的抵抗力,保证结构整体能够达到力学上的平衡。

二、土木工程结构设计中提高其抗震能力的要点

(一)基地建造方面

地基建造可以说是土木工程抗震结构设计中的关键性问题,只有确保了地基稳固才能保证建筑物的整体安全可靠。首先,施工方在选择建筑物建设位置时,应选择地质稳定、土壤坚固不易液化的地段,避免建筑物建设在不稳定极易发生自然灾害的危险地段。其次,在对建筑物进行土木工程结构抗震设计中,应对建筑物的地基采取相应的加固方案,增加地基的承载能力和稳定性。总之,地基的位置稳定性和土质结构合理性,是保障建筑场安全稳定和抗震能力的重要环节,假若地基因地质问题发生沉降现象,则会降低建筑结构的稳定性。

(二)结构体系方面

结构体系的安全稳定是影响建筑物安全稳定性的关键因素,设计科学合理的防震结构体系才能保障建筑物的安全稳定。首先设计抗震结构体系图纸,工程设计人员应根据建筑施工的实际情况,规避影响结构整体稳定性的不利因素,全面考虑工程整体结构的承载力、稳定性和抗震性能;建筑施工前工程设计人员需开展实际的计算测量在进行图纸设计,并与现场施工人员相互合作共同探讨设计,针对建筑物所处的地理位置制定完善的防震结构体系设计方案,确保土木工程防震结构图纸设计符合建筑标准的要求。由于建筑物必须具备较强的承载能力,防止地震造成的强烈冲击对建筑结构形成变形、崩塌现象,因此设计人员要在实际设计中满足建筑结构需求,采取钢筋混凝土架构设计,利用钢筋混凝土强大的承载力增加土木工程整体结构的坚固性,同时还提高土木工程整体结构的抗震性能。

(三)刚度与构件方面

在面对地震时,剧烈的震动会对土木工程主体结构的刚度和构件造成破坏,由此便会对居民的生命财产安全带来极大危害,所以提高和注重刚度与构件的抗震能力尤为重要。首先要依据土木工程结构刚度与构件的特点,加强主体结构抗侧力架构的设计,通过两个主轴方向的紧密连接,以免留下缝隙影响结构的稳定性,增加主体抗侧力架构的刚度作用。设计适合主体抗侧力架构变形特性的结构,使结构在变形状态下保持刚度良好的匀称性和规则性,减少整体结构在震动过程中偏移、扭曲现象发生,增加整体结构体系的抗震能力。另外,在设计过程中,不仅要解决结构主体抗侧力架构刚度的匀称和规则,还要对结构中部核心位置和周边架构每片抗侧力架构的刚韧度进行匀称设计,避免架构发生变形,保证整体结构体系具有良好的刚度和强度。

(四)注重建筑材料选择的合理性

有效提升土木工程结构设计的抗震性能,并非是一味选择高强度的建筑材料,而是需要注重建筑材料选择的合理性。土木工程结构抗震设计的材料大多都是采用特殊的防震材料,通过隔震材料对建筑物进行隔震处理,能够有效降低或避免地震发生时对建筑物造成的损害。随着防震技术的不断改进和创新,不仅优化防震材料,同时还对建筑地基、墙体、围栏等建筑设施进行创新,采取沥青铺设增加地基的坚固性,墙体增加防震填充等防震措施,加强了建筑物的防震、抗震能力。而当前在十木建筑施工中,最常用的材料就是钢筋材料。因此在选择建筑材料时,可以将重点放在选择优质钢筋材料上。为提高结构的抗震性能,在材料选择时,还需要特别注重钢筋材料在不同结构下不同方向的受力情况,关注钢筋材料本身的抗震系数。此外,材料的选择还需要考虑建筑成本問题。总之,在建筑材料选择中,需要综合各方面因素,选择最适用,抗震性能最好的材料。

(五)设置多重抗震防线

为有效防止地震对建筑物造成的危害,在建筑施工中在建筑物的周围设置多重抗震防线,以缓解地震所带来的冲击对建筑物的损害。在施工过程中,不仅要选用优质的抗震防线施工材料,还要选择合理的位置设置抗震防线,起到有效降低地震对建筑物影响良好效果。土木工程结构防震设计中,采用悬挂隔震的建筑结构设计,通过主框架和子框架的大型钢结构,利用锁链或吊杆悬挂于主框架的悬挂建筑结构。悬挂结构的建筑物能缓解地震波的冲击力,结构在剧烈震动下不会产生惯性力,防止地震发生时对建筑物造成严重危害。

三、结语

总之,提高土木工程结构抗震性能,不仅能够直接提升建筑物的安全性,同时还能提高整体建设的质量,并相应的延长建筑物使用的寿命等优点,同时还为建筑业良性发展发挥着重要推动作用。所以说在土木工程结构设计中,需要注重对抗震问题分析,重视抗震结构设计工作,提高结构抗震性能,从而保证建筑使用者生命财产安全,促进建筑行业快速稳定发展。

参考文献:

[1]霍嘉豪.谈土木工程结构设计中的抗震研究[J].山东工业技术,2018(1):9495.

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