摘 要:地震这一自然灾害会对房屋建筑结构产生非常大的影响,也基于此抗震性能的研究与优化工作一直是土木工程建设领域关注的重要问题之一,并且如何有效加强房屋建筑抗震能力,以缓解地震带来的冲击波也是今后土木工程发展的必然研究趋势。本文针对土木工程结构的抗震性能展开探讨,分析其重要性、影响因素,并给出几点今后的优化建议。
关键词:土木工程建设;抗震性能;研究与分析
地震灾害是属于瞬时性、随机性特征均较为明显的自然灾害之一,以现阶段的检测技术还不能够以前瞻性视角准确预测地震发生频率与时间,这对于城镇土木工程中的抗震研究工作增添了难度。建筑施工过程中,土木工程结构是建筑物核心,其稳固性直接关系到建筑整体使用质量,若结构设计出现问题则容易在遭遇地震灾害时受到重创。因此有关建设企业应结合先进抗震理论、设计,全面优化结构抗震设计。
1 建筑抗震性能优化的重要性
作为一种较为常见的自然灾害类型,地震的发生在一定程度上会使地质地表状态产生不同程度的变化,给人类社会发展带来巨大影响。从相关数据分析可以知道,地震灾害不但发生次数较多,时间不定,且随震级高低涉及不同影响范围,一旦出现就会给城镇经济带来损失,包括房屋建筑在内,而房屋建筑的破坏甚至大面积倒塌也进一步威胁到用户的生命和财产安全,造成不同类型的损失。基于此,土木建筑行业在发展过程中一直将建筑结构抗震性能的优化与升级工作视为项目建设的重点内容。为有效应对地震带来的影响,改善抗震结构设计的工作是非常必要的,同时抗震施工技术与最新抗震结构设计的应用也是相关企业今后的主要实践方向。
那么对于现阶段的建筑工程行业市场来说,较为传统的抗震计算、模拟技术已经无法完全满足现代化社会建筑工程建设的各项要求,需要利用现代化信息技术、设备等对土木工程抗震结构设计(见图1)的精确度、稳定性进行全面分析,这一目标也要求相关建筑结构设计人员要加强对新型计算机模拟技术以及相关试验设备的实践能力,以保障抗震结构设计及模拟中各项参数的准确性。
图1 建筑结构抗震设计示意图
2 结构抗震性能的主要影响因素
土木建筑结构具备的抗震性能受到多种因素的影响,例如建筑场地选择因素、建筑高度因素以及工程结构设计体系因素等,下面主要从这几方面展开具体分析:
2.1 建筑场地位置
建筑项目的选址质量对建筑物抗震性能有着直接影响。因此,抗震结构的设计应考虑到仔细选择场地。这就要求设计人员结合建筑安全性、地基的稳定性以及地震的低发生率这类标准来选择建筑位置。若无法避免尽可能选择适宜地段,则详细分析计算确定建筑抗震强度,优化建筑抗震结构设计,提高抗震效能,保证建筑结构的稳定性。
2.2 结构高度
土木工程结构抗震结构的设计受到许多因素的干扰,其中一个因素是结构的高度。不同的结构高度结构需要进行针对性的抗震结构设计工作。地震灾害发生时,楼层较少的建筑物损坏较少。因此在土木工程结构的设计中,设计人员尽可能地不对建筑造型及楼层的要求设置过高目标,需结合具体情况展开分析。
2.3 结构设计质量
在土木工程结构的实际抗震设计中,材料和结构体系不同,抗震性能也会表现出较大的差异性。现阶段的房屋建筑工程中,主要的土木结构类型为钢筋混凝土结构,但这类结构也存在一定缺点,在外力的作用下,很容易发生变形、偏移等问题。因此,建筑企业在实际施工中需要加强结构质量的监管,采用性能、品质较高的材料和结构设计方法,以优化土木工程结构的整体质量,获取更好的抗震性能。
3 土木工程结构中抗震性能设计优化建议
3.1 加大抗震等级与建筑结构设计的紧密度
土木工程项目中,对抗震结构的盲目设计包含无法充分考虑地区抗震等级这一项内容,这不利于有效完善结构抗震性能的设计工作。因此,土木工程抗震结构的优化设计中,设计人员需要结合当地地震发生情况,做好调查工作,明确土木工程需要达到的抗震等级,然后通过抗震要求来达到合理、科学的抗震性能设计目的,其中要特别注意梁基础、墙体等部分的性能设计。一般而言,在混凝土结构设计过程中,在考虑到高等级地震的发生情况时,应注意保证整个结构具有性能优良功能,如承载力和延伸性等。尤其是抗震延性的性能设计能够间接反映出结构抗震性能的高低(见图2)。因此,设计人员在结构设计过程中应加强整体建筑结构的完整性,确保各个分散结构处于一个平衡状态,结合抗震等级要求对瑕疵部分进行优化,以强化抗震性能。
图2 抗震延性的荷载变形曲线示意图
3.2 优化抗震线多层性和完整性
在建设项目中,结构的抗震设计过程旨在提高建筑物在地震发生时的抵御和保护性能,有效地保护建筑物不被地震引起的地表冲击波影响过多,保持建筑结构的完整性,避免其发生大面积倒塌的现象。同时,土木工程设计工作应将应结构的延展性能保持在一定范围,以有效地配合建筑物刚度和强度。这样一来,当地震发生时,建筑物的不同结构部分可以进行有效地协调,使振幅分散到不同地建筑部分,减轻地震对建筑核心结构的伤害。
此外,在抗震结构的施工过程中,需要确保结构框架中同水平位的平柱长度两端对齐,纠正柱端和梁端的塑性变形情况,避免柱截面的塑性变形问题的出现,若不能完全解决,也要有效分散这种影响。尤其对于高层建筑物来说,抗震设计难度更高,更加需要有关人员确认建筑所在地区的最强地震等级,尽可能保持高精度的抗震性能分析与设计。
4 总结
综上所述,为增强建筑抗震,保证其使用安全性,以避免房屋在地震期间大面积坍塌,有关建筑企业需要加强建设项目抗震结构设计,减少地震造成的房屋建筑损失以及居民生命财产安全损失。基于此,未来有必要在土木工程结构设计中加大建筑抗震功能设计的研究力度,优化结构性能,使得土木工程建设满足后期抗震需求,保证安全性和稳定性,有效减少房屋建筑的灾害损失。
参考文献:
[1]杜姿林.土木工程结构中的抗震技术发展应用[J].绿色环保建材,2019(03):189+192.
[2]黄鹤.土木工程结构设计中对抗震问题的分析[J].江西建材,2017(15):33+37.
[3]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(01):94-95.
[4]孙杰.探究土木工程结构设计中的抗震问题[J].四川水泥,2018(11):91.
[5]张楚,吴寒.土木工程结构设计中对抗震问题的分析[J].建材与装饰,2018(18):117.