谈土木工程结构设计中的抗震设计要点李海龙

发表时间:2020/6/19   来源:《建筑实践》2020年5期   作者:李海龙
[导读] 随着建筑工程的快速发展,建筑结构形式也不断变化,
         摘 要:随着建筑工程的快速发展,建筑结构形式也不断变化,为了满足城镇化发展需求,提高土地资源的利用效率,高层建筑形式受到人们的青睐,相比于普通建筑结构,高层建筑的各方面要求都较为严格,特别是抗震设计方面,建筑结构设计直接关系到建筑物的质量与整体效果。在土木工程结构设计中,抗震设计综合水平直接影响着整个结构设计的质量,因此在结构设计中,我们必须要高度重视抗震设计。始终坚持抗震设计的基本原则,严格把控抗震设计中的要点,并采取有效措施不断优化和改善结构的抗震设计,让土建工程高质量竣工。
         关键词:土木工程;结构设计;抗震设计;要点
引言
         随着社会的发展,土木工程工程数量不断增多,社会各界对土木工程结构安全性、稳定性、耐久性的关注度日益提高。在结构设计过程中应着重融入科学的抗震设计理念,充分发挥结构抗震设计的作用,提高整体结构设计水平。因此文章重点就土木工程结构设计中的抗震设计要点展开分析。
1土木工程结构抗震设计的原则
         1.1结构简单化
         土木工程项目结构设计中,需尽量选择结构简单的构造体系,进而改善工程的抗震质量和抗震效果。与结构复杂的土木工程相比,结构简单的土木工程结构体系能够有效增强力学计算的准确性,进而加大对结构设计平衡性的把控力度,防止结构设计过于复杂而造成的设计质量不佳的问题。同时,相对较为简单的设计形式能够减轻由于地震因素所造成的损害,减轻地震破坏力对结构的伤害,从而有效优化土木工程结构的抗震效果。
         1.2提高整体性
         为使土木工程结构设计展现出较好的抗震效果,在设计中要高度重视结构的整体性。结构的抗震性并不是对结构某一个部分提出的要求,其是对土木工程体系当中的所有部分都有着较高的要求,所以应从整体上把控结构的设计,保证结构布局的科学性及合理性,特别要关注对土木工程项目有着较大影响的几个因素,我们必须要采取多种有效措施减少甚至避免其对结构的不利影响,确保各部分结构之间的有效协调。另外,在工程建设的过程中也需对各部分力学作用的基本特点予以全面的分析,从而不断完善工程结构的抗震性能。
1.3加强抵抗性
         为了增强土木工程结构的稳定性与安全性,应以工程结构体系来抵抗外力作用,尤其是地震作用的负面影响。为了实现这一目标,我们需对土木工程结构予以科学设计,在设计中要以工程的抵抗力为切入点,在土木工程建设和设计阶段首先构建理想状态下的抵抗力,这样才能够在发生地震的状态下使结构具有良好的抗震性能。这也充分展现了结构最佳的抗震能力。再者,为了保证结构的稳定性,在结构设计的过程中也可严格控制抵抗力,从而确保力学体系的平衡性及合理性。
2 抗震结构设计的问题和不足
         2.1考察工作存在漏洞
         新时代的社会发展过程中,抗震结构设计成为了重要的组成部分,为了在今后的工作中取得更好的成绩,必须坚持在抗震结构设计的一些不足上积极的弥补。本文认为,抗震结构设计的考察工作,并没有完全按照预期设想来完成,有些工作的进行反而是出现了倒退的现象。结合以往的工作经验和当下的工作标准,认为考察工作的漏洞,重点表现在以下几个方面:第一,抗震结构设计的考察初期阶段,并没有设计详尽的工作方案,很大程度上按照老旧的方法和体系来完成,整体上的内容并没有办法对工作任务较好的应对,甚至是造成了很大的工作困境现象。从这一点来看,抗震结构设计的考察部署,必须坚持在今后的工作中,做出妥善的安排和解决,否则肯定会造成难以弥补的损失现象。第二,抗震结构设计的考察部署,还是停留在经验作业的层次上,很多工作内容并没有做出积极的优化部署,在灵活调整层次上,无法得到较高的成绩,需要我们在未来工作的实施上,做出更好的应对。
         2.2设计理念不够先进
         与既往工作有所不同,抗震结构设计的进行过程中,应该从长远的角度来出发,有些地方的抗震结构设计,还是停留在传统的理念上,这对于日后工作的部署和执行,肯定会造成特别不好的影响。本文认为,设计理念不够先进,重点表现在以下几个方面:第一,抗震结构设计的进行过程中,对于日常的数据分析,或者是国家行业的走势等,都没有做出深入的分析。例如,高层建筑已经成为了主流内容,但是对于抗震结构设计的理念,还是按照一般建筑的要求来完成的,这就很容易造成较大的疏漏现象。第二,抗震结构设计的理念更新,对于成功案例的效仿,或者是对国际经验的借鉴等,都没有做出良好的革新,这就在很大程度上,导致抗震结构设计的漏洞不断增加,容易表现出突发安全事故。
         2.3设计人员素质不高
         从主观的角度来分析,抗震结构设计的进行过程中,工作人员的素质也是具有决定性影响的内容,整体上的工作开展必须做出深入的掌控。

从目前所掌握的情况来看,抗震结构设计人员的素质不高,重点表现在以下几个方面:第一,抗震结构设计的初期队伍组织阶段,并没有开展深入的把控,很多工作人员虽然在理论体系上非常的丰富,但是在实践能力上并不突出,甚至是缺少足够的工作经验,对于抗震结构设计任务的落实,特别容易造成严重的隐患现象,外界影响因素的触发概率是非常高的,这一点需要在今后的工作中保持高度的关注。第二,抗震结构设计的队伍工作过程中,内部矛盾、冲突是比较多的,如果没有及时的朝着共同的目标来奋斗,则对于抗震结构设计的未来规划而言,根本无法做出妥善的安排,产生的一系列损失现象,将会是非常强烈的,应做出有效的处置。 
         3  提高土木工程结构抗震设计的对策 
         3.1  合理选择工程建设的场地
         在选择工程建设的场地时,应该根据结构的工程需要,收集相关地震资料情况,充分勘探地质情况,对抗震地段做出综合评价,得出是否有利、一般、还是不利以及危险的地段。对于不利的工程地段,应尽量避开,无法避开时则要采取有效的控制措施。对于危险的工程地段,严禁作为重点建筑的选址。所以,加强工程场地勘察,科学、合理地进行地基土的工程特性评价,确定准确的地基土层各项物理力学性能指标,进而对场地的稳定性和适宜性进行综合的评价,都能有效减少建筑场地对抗震性能产生的不利影响。
         3.2  采取合理的结构体系
         通俗的讲,工程结构设计中如果要想提高建筑物地震灾害的防御能力,就需要强化结构自身防御功能,使其保持足够的刚度、稳定性。在建筑设计阶段,就应根据概念设计要求,确定好形体规则。不规则时则应采取加强措施,必要时进行专项论证。结构时对于结构体系,应做到计算体系简洁明确、地震作用要有合理的传递途径;应避免薄弱层的出现,不要因为薄弱部位破坏影响整体结构的抗震承载力;主体结构应具备良好的变形协调能力和地震时的耗能能力力。
         3.3  结构的材料与施工
         很多人都认为,要提高结构整体强度只要无限加大结构自身强度就可以,比如钢筋混凝土结构时,只需无限加强混凝土强度等级,这恰恰是不科学的。其实对于混凝土结构,剪力墙的混凝土强度等级不宜超过 C60,对应其他构件,9 度、8 度时规范均有强度等级的限制要求。这是因为高标号混凝土的抗压强度虽有显著提高,但其脆性性质却较为明显。在抗震设计中应考虑此因素。
         3.4  基于承载力的结构抗震设计
         承载力是建筑结构设计中必须具备的一种性能,结合建筑工程实际情况,承载力的结构抗震设计主要涉及以下几方面内容:第一,在地震灾害发生时能够保证极限状态下建筑物的正常使用,其主要体现在建筑安全性、稳定性等级较高,在灾害发生后不需要修复让就能正常使用。第二,在地震灾害发生极限状态下,建筑物受到巨大的作用力影响而产生一定变化,但建筑结构构件可以通过修复来达到正常使用调价。第三,地震灾害等级较大的时候,能够保证建筑物不会发生坍塌等严总事故,其抗侧向力与竖向重力荷载不会受到影响,避免由于建筑物坍塌所造成事故的扩大发展。综合以上三点内容,其实也就是人们常说的小震不坏、中振可修、大振不倒,在此基础上保证建筑结构安全。
         3.5  基于能力结构抗震设计
         在进行这方面设计中,首先要结合地震作用和以往的数据进行结构强度设计,这种方法与当前所常用的和设计方法不太一样,需要对结构性能水平进行量化处理。由于地震灾害的发生具有不同等级水平,因此需要对结构性能进行准确的验算,确保结构性能可以在设计标准、目标水平的范围内,从建筑投资成本与地震灾害发生时可能造成的实际损失对结构设计进行不断的优化。除此之外,还可以将地震能量与结构消耗能量相结合,以此分析地震发生时结构破坏程度,对建筑结构可能受到的破坏进行估算,但这种方法的应用存在的不确定因素较多,使用方法比较复杂,还需要设计人员谨慎选择。
         4  结束语
         综上所述,建筑结构设计不仅需要考虑建筑结构特点,还需要结合城市发展规划及本地区的标准要求,这样才能保证建筑结构设计既能满足人们需求,又能符合自然规律。在自然界中地震灾害的发生是必然存在的,一旦发生地震所造成的损失都是及其严重的,我国对建筑结构抗震标准也有较为严格的要求,只有做好建筑结构抗震设计才能在地震灾害发生时保证人们生命财产安全。基于性能抗震设计应该选择合适的建筑场地,选择合理的地基形式,从建筑高度、宽度、墙体等多方面提高建筑结构刚性、强度能力,从而实现建筑结构抗震设计目标。
         参考文献:
         [1] 王献春.高层建筑结构抗震设计中的不足及对策分析[J].居舍,2019(3).
         [2] 李新磊,冯福雄.高层住宅建筑结构的抗震优化设计探讨[J].建材与装饰,2018(50).
         [3]陈琦.抗震结构设计理念的应用与设计要点分析[J].绿色环保建材,2018(10):83+90.
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