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摘要:在科技不断发展的情况之下,人们对于生活质量的要求也变得更高了。房子是一个衡量人们生活质量的标准之一,因此,人们越来越重视土木工程的机构设计,毕竟住房安全是摆在第一位的。在房屋建设中,建筑工人占据着十分重要的地位,对于人们日常生活秩序的正常运行有十分重大的意义。而住房安全在考虑到基础住房安全的同时还要考虑到未来可能存在的安全隐患,各种无法预计的自然灾害,像是地震、水灾等等,都是有可能危害人们生命安全的。
关键词:土木工程;结构设计;抗震
引言:从现阶段来看,抗震问题是在土木工程设计中居于首位的,因为地震造成的伤害是极大的,损毁的面积也是相当大的,这会造成很大程度的人员伤亡以及大量经济的损失。因此,工程设计师在对房屋的结构设计师要对抗震问题引起高度的重视,在结构设计过程中不断完善抗震结构设计,将住房建筑以更高的质量竣工。
一、工程结构设计中的抗震设计的重要性
地震是一个可怕且在目前还无法预计的自然灾害,其爆发会严重危害到人民的生命安全以及财产安全,也会给当地政府带来一定的经济损失。而地震中最令人感到毛骨悚然的便是住房的坍塌,其实大部分的人员伤亡并不是地震的直接影响,而是地震直接导致住房坍塌,而住房坍塌造成了人员伤亡,因此,在建筑设计行业必须高度重视住房抗震结构的设计,最大程度的降低建筑物坍塌所带来人员伤亡人数。
二、土木建筑结构抗震设计原则
1.简单性原则
土木工程设计是一个十分繁琐的过程,在其中不仅要考虑到结构的合理性、科学性以及材料的运用是否恰当,因此,对于抗震设计要尽量选择较为简单的结构体系。相对于更加复杂的抗震设计,简单的结构设计是更加具有科学数据支撑的,这也更加有利于建筑结构的稳固性,避免了因结构复杂而导致的设计质量低下的问题。更重要的一点是,简单的结构设计有利于减轻地震因素造成的人员伤害,也可以减轻地震对建筑结构造成巨大的破坏,也优化了建筑结构的抗震效果。
2.整体性原则
对于一整个建筑体系来说,局部固然是很重要的,但是建筑的整体性是十分重要的,要关注整个建筑设计是否具有科学性、整个设计是否规范合理,这几个点都是在抗震设计是要重点关注的点。因此,建筑设计师要时刻把握好整体结构的设计,确保每个结构之间能够有效的协调,以此来使得建筑达到最大程度的抗震性能。
3.科学性原则
土木工程结构设计是一个十分严谨的设计,他需要有十分强大的数学、物理的支撑,在每一个数据都要十分精确来确保建筑的安全性和稳固性,来保证人们的正常居住。土木工程设计师在进行抗震设计时要关注的点有许多,比如:建筑材料、建筑的功能性、建筑用途、建筑的抗压性等。基于这几个研究方向提出更加科学合理且严谨的抗震设计方案。
三、土木工程抗震设计注意内容
1.场地选择
无论是对什么而言,场地的选择是十分重要的,古时候还有风水这一说法,而从现在的客观角度来看,场地的选择会直接影响到建筑物的抗震性能。在进行建筑施工之前,设计师会十分注重场地的选择,会把建筑的安全性、实用性、稳定性以及交通的便利性,但是其中最重要的是抗震性,因此,建筑设计师会直接避免选择不良地段来规避地震带来的风险。但是,往往也会有无法避免的情况,建筑设计师则会通过更加全面系统的分析,把握好整个建筑所能够承受的强度,对整个建筑抗震设计进行优化,这有利于提高整个建筑设计的综合水平,还可以减少地震对于人员造成的伤害和大量的财产损失。
2.结构体系方面
对于结构体系方面有三个值得注意的内容。
第一点就是要对建筑物的局部引起重视,避免局部问题导致建筑物整体出现问题,在土木工程设计时要对局部可能造成破损的问题引起高度重视,因为其有可能会造成建筑抗震性能的下降。第二点是在对结构体系的选择时,为了提升建筑物的整体建筑水平必须要重视建筑的最高承载效果、其变性效果以及建筑材料的消耗等等方面,这都是为了确保建筑物能够到达预期的设计效果。第三点是在对结构体系进行选择时,要考虑到建筑的刚度和强度,这些因素都是决定抗震性能的决定性因素,这可以避免外部因素对建筑结构造成不利的影响。
四、土木工程结构设计中抗震问题的处理方法
1.建筑原材料的科学选择
任何事物都离不开原材料,且原材料是其中最基础也是最关键的。建筑施工中最普遍使用的材料是钢筋和水泥材料,其中钢筋材料的硬度直接决定了整个建筑体系的抗震性能。在施工过程中,再考虑到理论的因素以外,还要考虑到实际与理论不能契合的地方。其中建筑原材料钢筋最注重的是韧性这一性能,还要考虑到钢筋对于混凝土的承重能力以及受力方向。在选择其他建筑材料时,要考虑抗震效果最好的材料。在施工时,不能过多的考虑施工成本,重要的是要考虑施工的质量,要从根本上保证该工程的抗震性能得到优化,抗震材料发挥到极致。
2.设计合理的抗震方案
对于早些时期的建筑来说,都是优先考虑建筑的美观以及舒适度,往往没有考虑到建筑的抗震性能。伴随着时代的飞速发展,土木工程师对于工程设计有了很大的突破,尤其是对于建筑的抗震设计也研究出了更加科学合理的方案。土木工程师在设计抗震方案时均从整体出发,将之前的设计方案进行合理改进以及变得更加科学化,确保整个抗震设计方案可科学性和合理性以及可行性。合理有效的抗震设计方案不是一朝一夕就能够完成的,需要所有的建筑设计人才经过资料的收集、各种的模拟试错以及将所有实际会遇到的问题考虑进来,才能够形成一个较为完整的抗震结构体系。合理科学的抗震设计方案少不了微小构件的选择,任何构件出现问题都会导致整个设计方案出现问题,会使得整个工程建筑的抗震性能受到影响。因此,这是一个多方面的问题,而不只是单单一个方面的问题。设计合理的抗震方案对于设计师也有着十分高的要求,需要有很强的专业知识以及强烈的数据敏感性。
3.隔震以及消能减震处理
对土木工程设计采取高性能的原材料,设计抗震效果好的方案是很重要的,但是这都是地震前减少对地震后造成人员和财产的伤害,而隔震和效能减震处理是在地震到来的时候减少其所带来的伤害。隔震和消能减震的处理是需要依赖于大量的物理知识以及数学知识的,其运用的是运动的加速度与位移之间的关系问题,其可以在地震过程中达到减小振动幅度,降低地震对建筑的部件造成损坏的程度。隔震以及减震的处理对于材料性能的要求是极大的,要求建筑材料具有很好的延展性,其能够降低地震对于土木工程结构所造成的的损害。这一处理方式已经在各大建筑行业被引用企鹅都取得了十分显著的效果,为我国的防震事业做出极大贡献。
结束语
土木工程的抗震性能是整个社会都在重视的问题,抗震性能的好坏对于整个建筑的使用寿命有着十分重大的影响,因此,抗震的设计工作是十分重要的。抗震设计过程中,要考虑到建筑场地的选择、建筑材料的选择、合理抗震方案的选择以及建筑设计的科学性,这都是决定建筑抗震效果好坏至关重要的因素。而抗震设计对于土木工程设计师的水平有着极高的要求,要求设计师拥有极大的专业知识储备,严谨细致的内心以及一定的调研能力,好的抗震建筑设计师对于提升建筑的整体抗震性能有着至关重要的作用。
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