土木工程专业抗震概念设计理念提升

发表时间:2020/7/15   来源:《建筑实践》2020年2月6期   作者:陆伟
[导读] 结合自身的工作经验,阐述了土木工程专业抗震概念设计理念提升必要性

         摘 要:结合自身的工作经验,阐述了土木工程专业抗震概念设计理念提升必要性。并根据土木工程专业知识的结构特点,探讨在毕业设计过程中如何培养与提高学生在抗震概念指导下进行结构设计的能力,然后对现阶段土木工程专业抗震概念设计理念中存在的缺陷进行分析,希望可以为土木工程相关抗震设计提供建议与思路,进而提升土木工程建设施工的整体安全性与稳固性。
         关键词:土木工程专业;抗震概念;设计理念;提升研究
         引 言
         对于土木工程专业而言,其具有较高的操作性,所从事相关专业的人才必须具备较高的实践能力、积极创新以及善于探索,并且还需要具备较为良好的综合素质。毕业设计作为学生马上步入工程师职业的最终系统性训练以及审核活动,若想全面提高学生施工设计、处理涉及或者是管理设计等多项问题的水平,教学水平以及教学成果会对学生对工程师职业的适应性产生决定性的影响。所以,这就要求学生不仅仅是单纯的把教材以及标准需求直接套用在工程设计以及建设上,而此表明,毕业实际教学水平是否优质,对学生步入工程师职业的适应性具有重要影响。笔者多年的工程实践经验和教学经历表明,工程结构抗震概念设计理念的提升能有效强化学生工程应用的能力。
         1 抗震概念设计的重要意义
         我国属于地震灾害频发的众多国家之一,所以应该对抗震设防的众多位置进行全面的考量。于2008年四川省汶川县所发生的特级地震,导致51个市、县受到极为严重的影响与损害,其中极重灾区涉及到41个,而较重灾区设计到10个,直接造成的经济损失高达 8400 多亿元。因为不确定性较高以及繁杂性较强是地震灾害的主要特性,所以现阶段很难精准的对建筑物基于地震作用的影响下的主要特性以及具体参数进行预测。之所以造成这一难点的出现,主要是由于两个方面所造成:①没能对结构建设材料所具备的非弹性特性、时效性、阻尼改变以及结构空间作用等多方面内容进行全面考量。②计算缺乏精准性。所以,土木工程中的抗震设计不应该过于依托计算结果对该问题进行优化,而是需要从抗震概念设计的层面着手。对于抗震概念设计而言,其主要是建筑结构整体着手,从整体结构反应的角度出发,对结构施工方案、建设材料特性、结构计算分析、节点施工以及构件截面设计等多种问题进行处理,尽可能的确保结构设计方案的科学性与经济性,实现科学抗震设计的最终目的。
         在土木工程相关专业的学生在对土木工程结构展开设计的过程中,不管如何选择建筑形态、建设材料,又或者是结构形式,都必须具备相应的土木工程概念设计理念,同时还需要全面落实在土木工程结构设计的每一个环节。一名优质的工程师必须要具有完善的土木工程抗震概念设计理念,由此才可以编制更为科学与完善的结构设计,进而才可以确保结构计算及其分析的有效性,并对计算的最终结果进行正确的判定,以此对各种结构构件展开全面的设计。与此同时,完善的土木工程抗震概念设计理念对土木工程施工也具有指导性的作用。由于毕业设计长期以来都是土木工程专业教学训练的最终阶段,也是最为关键的一项内容,因此不但应该积极提高学生对专业知识的掌握水平以及实践能力,还应该积极培养并完善其土木工程抗震概念设计理念,进而才可以确保学生日后所设计的土木工程结构设计更具合理性与有效性。
         2 土木专业抗震概念设计理念的弊端
         目前,土木工程相关专业的学生需要在三年对的时间之内学习高达几十门的课程,在此过程中,其他非土木工程专业课程会占据极大一部分的课时,造成土木工程专业课教学课时比常规所需消耗的课时大概降低 1/3 左右,尤其是针对土木工程抗震设计的相关课时更是少之又少。所以,教师在对土木工程抗震设计展开教学的过程中多数仅会针对土木工程结构基础原理进行讲述,而针对与之相关的抗震概念设计的相关理念或者是应用实例的讲述很少涉及,通常涉及到该内容的课程仅会安排学生在课余时间内自行学习。

在缺乏硬性要求下,单一的依托于学生自学态度,促使教学效果无法获得提升,最后造成的结果便是,当学生需要展开毕业设计时,学生往往会感觉土木工程抗震概念设计理念的相关知识较为匮乏,同时缺乏深入性。若是毕业设计的内容相对较多,难度系数较高时,多数学生会感到无处下手,或是无能为力,甚至还有部分学生会直接忽略土木工程结构抗震设计的相关设计内容,而这种情况在以往的毕业设计及其答辩过程中出现的极为广泛,并且还会为教师指导的相关工作增加难度。
         3 土木工程专业抗震概念设计理念提升的有效策略
         3.1 抗震设计方案的了解及其实践
         结构方案设计以及抗震结构设计的合理性以及有效性是确保土木工程抗震可靠的首要前提,以六层楼的办公建筑为例,其整体结构主要以钢筋混凝土为主,两侧均是办公区,而中间为走廊。若是现阶段有两侧梁端塑性铰以及中间梁端塑性铰两种设计方案,通过分析表明,前者结构抗震危险性明显会比后者要高,之所以造成这一现象主要由于两侧两端塑性铰走廊位置的框架梁端产生的较早,而内部框架梁端所产生的塑性铰较晚,而两侧外框架梁还构成一个更具可靠性的框架结构,所以两侧两端塑性铰无法达到工程抗震的安全需求。然而若是想构成中间梁端塑性铰,在对土木工程结构进行设计的过程中,就需要把走廊位置上的框架梁截面设计的相对要小以及更弱一点,促使走廊位置的部分框架梁能够先产生塑性铰,反之,若是框架梁截面一样,也就无法出现中间梁端塑性铰。通过对比可知,后者的土木工程结构抗震设计方案更具合理性以及可实施性。在达到相同抗震设计标准的基础上,两个土木工程结构抗震设计方案充分的呈现出不同工程师所设计出的土木工程结构抗震概念设计理念也有很大的差别。经过对该案例的讲解以及探讨对学生深入了解土木工程结构概念设计理念的强化以及培养具有积极作用,是确保结构设计方案更具科学性、安全性、稳固性以及合理性的首要前提。
         3.2 对抗震计算以及模型分析进行充分了解
         现阶段,工程结构的相关计算依旧是在简化计算简图的基础上所展开的,而选定的简图对是否适用于结构计算的切实性与结构设计的是否更具可靠性具有决定性的意义。以某地震区域含有底框土木工程抗震设计为例,在创设计算模型时,需要对上下两种完全不具相同性的受力性质的结构进行充分的考量,上、下两个结构的极限变形水平也具有很大的差别。若是地震级别较低时,上部砖房会发挥出核心控制作用,若是结构正处于弹性状态中,那么需要把砖墙区作为验算的核心。若是上部分砖房出现砖墙开裂问题以后,若是结构未处于弹性状态中,那么需要把框架区域当做验算的核心。除此之外,还需要着重注意的是,在对土木工程进行建设时,底层楼板应该运用全现浇的形式进行建设,从而确保底部楼板可以具备较强的刚度,并且还需要达到楼板厚度的最低标准。
          结 论
          经济的长期发展以及全民生活质量持续提升,对工程结构设计也将提出更高的要求和目标,尤其是工程结构抗震概念设计。全面提升土木工程专业毕业设计的质量,锻炼毕业生的实践能力和培养学生的综合素质既是一个系统工程,又是一项长期任务,这需要工程界和教育界不断开拓思路,有针对性地制定并实施可行的措施,才能在提高毕业设计质量上起到实效,并为社会培养出高质量的土木工程专业人才。所设计出的结构抗震设计更具科学合理性,进而提升土木工程整体结构的稳固性以及安全性。
         参考文献:
[1]周海燕,王亚萍,张 晨.土木工程专业抗震概念设计理念提升的研究[J].山西建筑,2012,38(28):255-257.
[2]张传金.浅析土木建筑工程设计中的抗震设计要点[J].建筑工程技术与设计,2018(35):1139.
[3]李鹏飞.谈土木工程结构设计中的抗震研究[J].建筑工程技术与设计,2018(22):503.
[4]周 全.土木工程结构设计中的抗震思考[J].建筑工程技术与设计,2018(28):663.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: