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摘要:随着我国土木行业的繁荣发展,大批复杂的高层土木拔地而起,在地震作用下高层土木容易出现薄弱层破坏,因此结构抗震设计意义重大。对土木物的结构进行抗震设计可以提升土木物的抗震性能,保持土木物在地震作用下的稳定性与安全性,将地震作用下土木物的损失降到最低。文章将以多年的结构设计工作经验为基础,以国家规范和结构设计人员研究文献为重要参考文献,深入地分析土木结构抗震设计,并提出改革措施。
关键词:土木工程;结构设计;抗震设计
引言
近年来,地震灾害在我国发生的频率越来越高,多年前的汶川地震、青海玉树地震的生灵涂炭和一幕幕悲剧到现在我们还历历在目。对于地震频发的这种现状,最直接的办法就是在房屋土木上下功夫,增加抗震设计环节,并给予一定的重视。但是由于土木工程抗震结构的设计需要较高的设计水准和极为准确的地理信息,所以这也给有关人员带来了一定的难度。
1抗震结构设计的作用
土木抗震设计工作的作用就是,保证土木在较高强度的地震中可以具有一定的地震抵抗能力,不会立即坍塌,从而保证土木在一段时间内和一定强度的震动作用下的完整状态,进而保障土木物的进一步使用,保证人们的生命安全、财产安全。21世纪以来,国内地震呈现了高发的趋势,许多城市在地震中受到了严重的影响,这对于地方经济的发展和人们的生命财产安全而言是致命的损害,而地震的威胁重点就在于土木物坍塌的危害上。因此,土木物的抗震设计工作是十分重要的。
2土木工程的抗震结构的设计要点
2.1明确抗震强度
前文提到,在抗震结构的设计过程中由于地形条件、环境因素、地理位置等因素的影响,各地区的土木土木的抗震强度不尽相同。所以这一环节就是整个土木工程抗震设计环节的重中之重。值得注意的是,上述提到的影响因素并不是抗震设计的根本,其根本依据是当地及国家颁布的抗震工程所要达到的数据标准。此外,不同类型的土木工程的抗震设计方法不同,其所应用的建材及设计侧重点也是不同的。
2.2结构选型设计
为了提高土木工程结构抗震设计的质量,需将结构选型设计作为一项重要的工作内容,结构选型设计可有效增强结构体系的可靠性,保证结构传力体系的科学性与合理性,防止其由于地震力的作用而受到十分严重的威胁。在结构选型设计工作中,为了加强选型设计的有效性,可以选择一些结构相对简单的体系,同时仔细分析结构体系的平面和立面,以此提升结构体系的可靠性和安全性,确保其在传力方面具有良好的性能,并减少由于结构选型设计中的不足而引发的设计质量问题。
2.3合理选择建筑结构
合理的建筑结构是保证工程抗震性能达到标准的基础条件,因此,设计人员若想制定科学的抗震设计方案,首要任务就是保证建筑结构的合理性,需要设计人员做好以下几个方面的工作:(1)准确计算土木工程结构的载重范围。这部分工作的主要内容就是要根据工程整体结构设计选择合适的建筑材料,避免建筑材料与施工要求不符而出现变形,进而降低到工程的承重能力,导致工程整体结构的稳定性和安全性降低。(2)重视建筑结构平面的设置。平面和立面的布置是抗震结构设计的关键,为了切实提高建筑物的精准度,设计人员要对平面与立面的相关数据进行严格管理,避免出现由于数据措施而导致的抗震性能降低等问题。(3)确保材料的强度和硬度满足施工要求。施工材料质量的好坏对土木工程抗震能力的高低具有直接影响,若想提高建筑物抗震性能,就必须保证材料质量达到标准。
2.4要均匀竖向设计
在对土木工程结构进行抗震设计时,竖向结构是整个抗震设计的关键环节,尤其是在对横隔振部分进行设计时,必须要准确的把握并且做好防震举措,要确保防震设施符合相关的标准和要求。
在进行竖向设计时,需要进行开设洞口,既要保证洞口的整齐性和规律性,也要保证整个土木工程结构的强度和刚度,避免土木工程结构受到突然的冲击出现变形的现象。另外也要保证整个公共工程的结构具备良好的眼线和钢线,这就要求结构的相同层面支柱和其他的连接结构要具有一致的刚性,才能够真正的提高延展性。在进行填充墙设计时,要保证强度合理的分类,并且设置出一定的防震缝。在进行居民设计时,只有采取这些有效的举措,才能够真正的提高抗震效果。
2.5选择合理的施工场地
众所周知,在不同的地点进行施工所呈现的设计效果也会有所不同。所以在土木工程开始之前首先要选择合理的施工场地,从根本上保证施工设计的合理性、稳定性。在进行施工场地的选择时,有关人员一定要注意该地区地形因素、地震发生频率及地理位置的考虑,特别是对于一些地震发生频率较高的地区,一定要在施工场地的选择方面给与重视。在条件允许的情况下,选择舒适平坦、视野开阔的地区会比较好,这样的地理位置能够减少土木工程抗震结构的设计难度及施工难度,也会减少由于地形因素等对工程设计带来的影响。
2.6科学合理的布局,减少地震能量
在设计土木结构时,要控制地震时将出现建筑物位置移动的情况,这就需要我们进行预测和分析,在结构上可以削弱地震带来的影响,其实该方法在根本上是削弱了地震能量,从而有效降低了地震带来伤害。地震过程中,为了避免建筑物破坏和变形,我们要分析并合理设计建筑物下层的位置移动的延性比,这种方法在地质硬度大的土木工程中能得到更好的体现。
2.7结构计算分析
土木结构抗震设计中,计算分析也是一个十分关键的环节,计算分析是为了明确土木工程结构设计最终的效果。在计算中特别要关注结构之间力的相互作用。在计算时可利用先进的计算机网络技术,该技术的应用不仅能够提高计算的效率,而且也保证了计算的准确性。其主要是利用专业的计算机软件和设计模型来完成所有的计算工作,大大减轻了计算人员的工作负担,同时也保证了计算的质量。在计算中,其可充分考虑影响计算的所有要素,有效规避了人工计算中的遗漏问题。
2.8要不断优化设计标准和技术含量
随着技术的不断更新,在进行土木工程结构设计中的抗震设计时,也应该与时俱进,不断采用先进的技术先进的原材料来提高工程建筑物的总体抗震性能,要学习一些先进国家的先进经验,对于处在地震带的地区的总工程建筑物进行设计时,必须要严谨全面提高抗震的等级、按照抗震的等级指标对整个结构进行抗震设计。
2.9加强多重抗震防线的设置
多重抗震防线设置的目的一方面是为了在地震灾害来临时,多给人们一个逃生机会;另一方面则可以提高建筑物抗震性能。为了实现上述两个目的,就需要施工单位选择性能较好,且符合建筑物施工要求的抗震部件来进行防线设置,在缓冲地震冲击力的同时,还可以降低地震灾害的破坏力,起到保护作用。
结语
当下科技水平正在不断提升,人们对于抗震设计的关注程度也在不断提升,土木结构的设计工作需要通过辅助的信息技术手段进行,同时做好计算机系统控制之下的抗震性能的模拟工作,也需要进行材料、结构设计效果分析等工作,促进土木工程抗震效果的增加。
参考文献
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